Alhainen säteilyannokset viitataan Radiobiologia , epidemiologian ja lääketieteellisen fysiikan näyttelyissä (ulkoinen tai sisäinen) ja ionisoivan säteilyn , jotka ovat alhaisella tasolla, suuruusluokkaa centigray . Tämä taso on paljon pienempi kuin taso, jolla deterministinen vaikutus ilmenee ( palovammat tai jopa akuutti säteilytysoireyhtymä harmaita suuremmille altistuksille ). Se on alle nykyisten rajojen stokastisten vaikutusten ( leukemia tai muu syöpä) havaitsemiseksi, ehkä jopa geneettisiä mutaatioita ).
"Työperäiset altistukset ionisoivalle säteilylle tapahtuvat pääasiassa pienillä annoksilla ja voivat kerätä jopa useita satoja milligramman tehokkaita annoksia . " Alle kymmenen millisievertin vuotuinen annosalue vastaa sitä, mitä suurin osa väestöstä saa pääasiassa ulkoisen altistumisen kautta ( luonnollisen radioaktiivisuuden ja radiologisten tutkimusten aiheuttama ) ja vähemmässä määrin sisäisen altistuksen kautta (erityisesti radonin , tiettyjen hoitojen vuoksi) tai lääketieteelliset tutkimukset tai tahattoman radionuklidien nauttiminen ). Lukuun ottamatta vakavia onnettomuuksia ja ydinonnettomuuksien , valotusta aiheuttama ydinteollisuus koskee lähinnä sen työntekijöitä. Tämä tekee siitä monimutkaisen ja kiistanalaisen aiheen, jolla on vaikutusta säteilysuojelun optimointiin ja kansanterveyspolitiikkaan .
Kaiken kaikkiaan näiden pienten säteilyannosten tarkka vaikutus ja siihen liittyvä annos-vaikutus-suhde ovat edelleen avoimia kysymyksiä:
Pienet säteilyannokset voidaan vastaanottaa kolmella tavalla. Tärkein säteilytyslähde on luonnollinen, altistustaso vaihtelee sitten paikan mukaan, yleensä suhteessa yksi kolme. Paikallisesti se voi olla paljon korkeampi.
Säteilyn ja radioaktiivisuuden mittaukset ilmaistaan SI-yksikköinä ( sievert , becquerel jne.).
Kolme valotustapaa ovat:
Pienien annosten raja on määritelty huonosti, koska se riippuu tutkitun organismin tai elimen haavoittuvuudesta ja tarkastellusta tieteellisestä alasta: ehdotettu enimmäismäärä vaihtelee siten 1 mGy : stä mikrodosimetriassa 200 mGy : seen epidemiologiassa., Joka kulkee 20 mGy: n läpi. radiobiologiaa varten. Saat säteilysuojelu , olemme yleensä kiinnostuneita raja, jonka alapuolella ei säteilyn haitallisilta vaikutuksilta osoitetaan eli ≈100 mGy : siksi on tämän rajan, joka on useimmin.
"Pienet annokset" vastaavat siis vaihtelevia, mutta usein yhdistettyjä annos- tai nopeusalueita. Voimme helposti havaita becquerel-luokan radioaktiivisuuden, joka vastaa nano- tai jopa pico- seevert-luokan säteilytystä, mutta olemme tällöin selvästi alle tällä alueella yleisesti hyväksyttyjen enimmäismäärien, vaikka ottaisimme arvon 1 mSv otetaan huomioon mikrodosimetriassa. Ero nykyaikaisin keinoin havaittavan säteilytyksen ja sen, jonka tiedetään todistavan olevan, välillä on yhdeksän suuruusluokkaa - kvantitatiivisesti se on sama ero kypsymisen (0,1 cm 3 ) viskin juomisen ja sen kymmenen litran juomisen välillä päivässä.
Yleensä pieni annosalue vastaa alle 10 mSv : n annoksia radiobiologiassa ja alle 100 mSv : n annoksia säteilysuojelussa.
Annos voidaan katsoa vastaanotetuksi yhdellä altistuksella, kun säteilytyksen kesto on lyhyempi kuin aika solun DNA-katkosten korjaamiseen.
Taso | Lisääntynyt tilastollinen kuolemaan johtavan syövän riski verrattuna väestön luonnolliseen riskiin LNT-hypoteesin mukaan | Annos yhdessä altistuksessa |
---|---|---|
1000 mSv = 1 sievert |
1/20 | Determinististen vaikutusten kynnys: sädehoitokuume . |
100 mSv | 1/200 | Liiallisten syöpien tilastollisesti havaittavan vaikutuksen rajoittaminen Hiroshiman ja Nagasakin eloonjääneille .
Interventiohenkilökunnan altistumisraja on 100 mSv säteilyhätätilanteessa tai jopa 300 mSv ihmisten henkien pelastamiseksi tarkoitetuissa toimenpiteissä (Ranska). Solujen DNA-korjausjärjestelmät aktivoidaan annoksilla , jotka ovat välillä 10 - 100 mSv . |
10 mSv | 1/2000 | 2 kGy: n (20 mSv) kynnyksen alapuolella kromosomaalisten poikkeamien taajuuden lisääntymistä ei enää havaita .
TT-skannaus, jossa on kymmenen viipaletta (tai paljon enemmän modernille sepelvaltimo-TT-skannaukselle ), johtaa altistukseen 15 mSv . Vatsan CT-skannaus vastaa 12 mSv . Puolet miljoonasta asukkaasta Tšernobylin ympäristössä olevasta kevyesti saastuneesta alueesta saa 70 vuoden aikana noin 14 mSv: n kumulatiivisen annoksen . |
1 mSv 1000 µSv |
1/20 000 | Koko organismin altistuminen 1 mGy: lle aiheuttaa keskimäärin yhden elektronin kulkemisen jokaisen solun läpi.
Säteilytyksen by gammakuvaus on suuruusluokkaa 4 mSv tutkimiseen luut, ja 2 mSv varten tutkittaessa kilpirauhasen . |
100 µSv | 1/200 000 | Keuhkojen röntgenkuva antaa annoksen 0,3 mSv - 1 mSv . Hammasröntgenkuva vastaa annosta 0,2 mSv . Keskimääräinen altistuminen ilmakehän ydinkokeiden laskeumien vuoksi saavutti huippunsa vuonna 1963 0,15 mSv: llä . Mammografia vastaa tehokasta annosta 0,13 mSv . |
10 µSv | 1/2 000 000 | Paluumatka Pariisista New Yorkiin: 0,06 mSv . |
1 µSv | 1/20 000 000 | Radionuklideja sisältyvät savukkeen aiheuttaa keskimäärin säteilyaltistusta 7,3 mSv savuketta kohden (lisäksi altistuminen syöpää aiheuttaville tervojen). |
Pienen annosnopeusalueen raja, jonka alapuolella ei ole havaittu biologista vaikutusta, voidaan asettaa noin 1 mSv / h tai jopa 100 µSv / h , ts. Vyöhykkeiden sääntelyrajat. Kontrolloidut "keltaiset alueet" Ranskassa . UNSCEARin ehdottamassa määritelmässä tämä raja asetetaan säteilysuojelun kannalta 0,1 mGy / min (keskiarvo tunnin kohdalle), ts. 6 mGy / h .
Nämä annosnopeudet mitataan milli- tai mikrosieverteinä minuutissa, tunnissa tai vuodessa.
Se on melkein aina gammasäteilyä (tai röntgensäteilyä lääketieteellisissä toimistoissa). Mutta ydinreaktorin välittömässä läheisyydessä (jopa muutama kymmeni metriä) vastaanotetut säteilytykset johtuvat pääasiassa ytimestä pakenevien neutronien virtauksesta ( erityiset dosimetrit mittaavat niitä). Neutronit ovat läsnä myös kosmisessa säteilyssä .
Ulkoiselle lähteelle matala annosnopeus johtaa käytännössä alhaiseen säteilytykseen (kohtuullisen rajoitettujen altistusaikojen vuoksi). Suuret annosnopeudet poikkeuksellisissa ympäristöissä tarkoittavat voimakasta säteilytystä: rajalla "oranssin vyöhykkeen" ja "punaisen vyöhykkeen" välillä, jossa annosnopeus olisi 100 mSv / h, voidaan kulkea 6 minuutin ajan, ennen kuin saat 10 annoksen mSv (laillisesti hyväksyttävä poikkeustapauksissa), ja yhden sievert-annoksen saavuttaminen (taso, jolla säteilykuume esiintyy ) kestää useita tunteja . Näiden korkeiden annosnopeuksien osalta altistuminen on yleensä poikkeuksellista, altistuksen kesto on yleensä alle tunti, ja vaikutuksia arvioitaessa on otettava huomioon yhdessä altistuksessa saatu kokonaisannos.
Taso | Annosnopeus | |
---|---|---|
100 mSv / h |
|
|
10 mSv / h |
|
|
1 mSv / h 1000 µSv / h |
|
|
100 uSv / h |
|
|
100 mSv / vuosi 11 µSv / h |
|
|
10 mSv / vuosi 1,1 µSv / h |
|
|
1 mSv / vuosi 110 nSv / h |
|
|
100 µSv / vuosi 11 nSv / h |
|
|
10 µSv / vuosi 1,1 nSv / h |
|
|
1 µSv / vuosi 0,11 nSv / h |
|
|
<1 µSv / vuosi <0,11 nSv / h |
|
Lukuisat epidemiologiset tutkimukset ovat mahdollistaneet arvioida stokastisten vaikutusten (lähinnä ulkonäkö lyhytaikaisten leukemiaa ja pitkäaikainen syövät ) on ionisoivan säteilyn varten välisiin vastuisiin 200 millisievertiä ja 5 sieverts . On kiistatonta, että näillä annoksilla on havaittavia vaikutuksia, ja nämä vaikutukset noudattavat useimmiten lineaarista lakia , toisin sanoen että syövän kehittymisen riski kasvaa suhteessa saatuihin annoksiin. Tietyt poikkeukset ovat kuitenkin tunnettuja, esimerkiksi radium 226: n ( Radium-tytöt ) indusoimien luusyöpien ja Thorotrastin aiheuttamien maksasyöpien tai Hiroshimassa ja radioaktiivisella jodilla hoidettujen potilaiden aiheuttamien leukemioiden havaitseminen .
Japanissa atomipommituksissa eloonjääneiden tietojen perusteella on tilastollisesti todettu, että altistuminen 2 sievertin säteilylle (gammasäteily, jakautunut tasaisesti keholle ja vastaanotettu sekunneissa) kaksinkertaistaa syövän kuoleman riskin, toisin sanoen , "suhteellinen riski" on kaksi. Juuri tämä luku, joka liittyy ajatukseen annoksen ja vaikutuksen lineaarisesta suhteesta, on "säännön" perusta, jonka mukaan altistuminen 100 mSv: lle johtaa suhteelliseen riskiin 1,05 tai jopa (itse asiassa " luonnollinen ”riski on luokkaa 20%), että altistuminen 100 mSv: lle on 1 prosentin todennäköisyys aiheuttaa syöpää.
Nämä tutkimukset mahdollistavat vain sellaisten annosten vaikutusten arvioimisen, jotka ovat suurempia tai yhtä suuria kuin 100 mSv aikuisilla, jotka saavat suuria annosnopeuksia. Suurten annosten vaikutusten ekstrapolointi pieniin annoksiin ei heijasta lainkaan todellisuutta. Näiden vakioiden ja tämän lineaarisen mallin ekstrapolointi tämän rajan alapuolella on keskustelun aihe pienistä annoksista. Siksi on välttämätöntä tutkia vähäiseen krooniseen altistumiseen liittyviä vaikutuksia.
Pienien säteilyannosten mahdollisia vaikutuksia ei todellakaan voida havaita, koska syövät esiintyvät väestössä spontaanisti tietyllä keskiarvolla ( lähtötaso ) ja satunnaisvariaatioilla tämän keskiarvon ympärillä ( tilastollinen melu ). Jotta ylimääräinen säteilyn aiheuttama syöpä olisi havaittavissa, sen on oltava merkittävästi suurempi kuin nämä satunnaiset vaihtelut; toisin sanoen signaalin ja kohinan välisen suhteen on oltava riittävä. Yleensä signaali kasvaa suhteessa populaation kokoon N , kun taas vaihtelujen melu, suhteessa standardipoikkeamaan , kasvaa N: n neliöjuuren mukana ; signaali / kohina-suhde parantaa siten kuin neliöjuuri koko N on kohortin .
Siten lineaarisen ilman kynnystä -mallin perusteella 500 altistettua henkilöä on teoreettisesti riittävä havaitsemaan (8 kertaa 10: stä) 1000 mSv -annoksen vaikutukset . Kymmenen kertaa pienemmän annoksen (100 mSv ) vaikutusten havaitsemiseksi tarvitaan vähintään 50000 ihmisen altistuva väestö. Ja 10 mSv: lle se vie 100 kertaa suuremman kohortin (ts. 5 miljoonaa ihmistä altistettuna).
Vuonna 2001 , Maurice Tubiana ja Academy of Medicine (2001) pidetään "tärkeää huomata, että syöpien esiintyvyys useimpien väestö altistuu alhainen lisäannoksia säteilyä ei havaittu lisätä ja että useimmissa tapauksissa tämä esiintyvyys näyttää ovat vähentyneet ”(tämä näennäinen lasku on kuitenkin pienempi kuin odotettu tilastollisesti merkitsevä ero).
Vuonna 2005 epidemiologisesta näkökulmasta ei kiistetä sitä, että alle 100 mSv : n annoksilla ei ole todisteita karsinogeenisista vaikutuksista . "Saatavilla olevissa epidemiologisissa tutkimuksissa ei havaita vaikutusta alle 100 mSv : n annoksille joko siksi, ettei niitä ole, tai koska tutkimusten tilastollinen teho ei ollut riittävä niiden havaitsemiseksi". Metodologinen ongelma on, että altistuneet kohortit (ja niitä seurataan riittävän kauan, jotta voidaan havaita vaikutukset, kuten syöpä) tavoittavat harvoin 100 000 yksilöä. Tämä on pitkään rajoittanut tutkijoita tutkimaan annoksia, jotka ovat suurempia tai yhtä suuria kuin ≈ 100 mSv . Kun valvottujen kohorttien määrä kasvaa ajan myötä, yksi tapa ylittää nämä kohortin kokorajoitukset on meta-analyysi (joka yhdistää tietoja useista kohorteista).
Sitten vuonna 2009 kuuden saksalaisen tutkijan suorittamassa tutkimuksessa arvioitiin näyttöä syövän riskeistä, jotka johtuvat pienistä ja kohtuullisista annoksista, mutta kumulatiivisesta (krooninen altistuminen). Tämä työ perustui tärkeimpiin epidemiologisiin tutkimuksiin, jotka sitten olivat saatavilla syöpien esiintyvyydestä ja tällaisten altistusten aiheuttamista kuolleisuusriskeistä (julkaistu vuosina 2002-2007), ja päivitetylle tutkimukselle, joka koskee säteilylle altistuneiden työntekijöiden kansallista rekisteriä Yhdistyneessä kuningaskunnassa . Jokaisessa tutkimuksessa kirjoittajat vertailivat samantyyppisten syöpien riskiä atomipommista selviytyneillä henkilöillä (yhtä suurina annoksina ja samalla sukupuolisuhteella ottaen huomioon näyttelyn keski-ikä ja keski-ikä). Kaikissa tutkimuksissa oli rajoituksia, joiden vuoksi niiden tulokset olivat itsessään merkityksettömiä (riittämätön tilastollinen voima, ikä seurannan lopussa vielä nuori jne.), Mutta kirjoittajien ja sitten muiden tutkijoiden mukaan johtopäätös voidaan kuitenkin tehdä niiden yhdistelmistä analyysi: annos-vaste-estimaatit ovat positiivisia kaikissa tutkimuksissa (tai nolla yhdessä tutkimuksessa). Ja 7: ssä näistä 13 tutkimuksesta annos-vastesuhteen arvioitiin olevan tilastollisesti merkitsevä. Lopuksi ylimääräinen suhteellinen riski annosta kohden oli verrattavissa vastaavaan atomipommista selvinneiden arvoon. Kirjoittajat tulivat siihen tulokseen , että saatavilla olevat tiedot "eivät vahvista, että kroonisen altistumisen alhaisille ja keskisuurille annosnopeuksille aiheuttama syöpäriski on pienempi kuin atomipommeja selviytyneillä" , ja lisäsi, että "tämä tulos kyseenalaistaa tällä hetkellä oletetut syöpäriskiarvot työperäisten vastuiden osalta ” ; toisin sanoen: epidemiologisilla tutkimuksilla ei voida havaita mahdollista riskiä, joka liittyy pieniin säteilyannoksiin, mutta ne eivät myöskään pysty sulkemaan pois tällaisen riskin olemassaoloa.
Karsinogeneesin monivaiheisessa monoklonaalisessa mallissa syövän uskottiin olevan seurausta tiettyjen mutaatioiden peräkkäisyydestä yhdessä solussa, riippumatta sen ympäristöstä: tämä suhteellisen yksinkertainen yksisoluinen malli oli tärkeä edellytys lineaarisen annos-vaikutus-suhteen perustelemiselle. ilman kynnystä. Tuoreemmat tutkimukset haastavat tämän klassisen mallin: todellisuudessa mutatoidun solun kasvaimen evoluutio kohtaa tehokkaita puolustusmekanismeja kudos- ja organismitasolla prosessin kautta, johon liittyy mutatoituneen solun ja ympäröivien solujen välisiä suhteita.
Kudostasolla alkiongeneesiin (ja kudoksen korjaamisen ohjaamiseen loukkaantumisen jälkeen) liittyvillä mekanismeilla näyttää olevan merkitys solun lisääntymisen hallitsemisessa, vaikka solusta olisi tullut itsenäinen. Tämä mekanismi voisi selittää karsinogeenisten vaikutusten puuttumisen pienien määrien a-emittoivien radioelementtien saastumisen jälkeen (ilmiö, jossa pieni määrä soluja on voimakkaasti säteilytetty, mutta terveiden solujen ympäröimä), tässä tapauksessa kynnyksen olemassaololla ihmisillä kuin eläimillä. Säteilytyksen biologista vaikutusta ei näytä määrittävän niiden synnyttämien alkeismutaatioiden määrä, vaan pikemminkin kuormitus, jonka se asettaa DNA: n korjausjärjestelmään:
”Koska monivaiheinen mekanismi karsinogeneesin , ei tiedetä, onko annos- vaste lineaarisuuden monimutkaisia ensisijainen DNA-vaurioita ja kiinteän soluvaurioita, joka on kriittinen, johtaa lineaarinen annos-vaste-suhde mitattuna koskee syöpien aiheuttama säteilyaltistuksen”.
Ajatus lineaarisesta laista perustui alun perin ionisoivan säteilyn aiheuttamien DNA-murtumien havaitsemiseen. Havaitsemme, että taukojen määrä on suoraan verrannollinen annokseen ilman kynnysvaikutusta: ensimmäisellä säteilyllä on mahdollinen vaikutus. Tätä perushavaintoa ei kiistetä, mutta sitä on täydennettävä tutkimalla näiden repeämien kohtaloa mekanismien avulla, joita solu käyttää DNA: n korjaamiseen.
Solun normaalissa elämässä DNA: ta hyökkäävät jatkuvasti hyvin reaktiiviset yhdisteet, solun aineenvaihdunnan tuottamat happiradikaalit . Ensimmäinen puolustuslinja näitä hyökkäyksiä vastaan on reaktiivisia happilajeja neutraloivien molekyylien, antioksidanttien : C- ja E- vitamiinit , glutationi , katalaasi , superoksididismutaasi , ...
Mutta antioksidantit eivät ole kaikki, ja DNA: lla on muita vihollisia ( emästen menetys , deaminaatio , tymiinien dimerointi ultraviolettisäteillä ...). Viime kädessä soluissa tapahtuu jatkuvasti monia DNA-katkoksia, jotka niiden on jatkuvasti korjattava. DNA: n korjaukseen liittyy entsyymien merkittävin että tiedämme, "yhden säikeen katkoksia korjataan muutamassa sekunnissa tai minuutissa; useimmat muut vauriot korjataan muutamassa tunnissa. "
Tutkimus ionisoivan säteilyn vaikutuksesta DNA-vaurioihin osoittaa, että havaitut vahingot ovat luonteeltaan samanlaisia kuin solut spontaanisti, mutta eri suhteissa. Solun altistaminen ionisoivalle säteilylle luo vähemmän eristettyjä vaurioita ja enemmän leesioryhmiä ( klusterivaurioita ), mikä lisää kaksisäikeisten murtumien ja DNA / DNA- ja DNA / proteiinisiltojen osuutta.
DNA-vaurio | Spontaanit vauriot / solu / päivä | Säteilyn aiheuttamat vauriot / Gy | |
Yksisäikeinen tauko | 10000 - 55000 | 1000 | |
Perushäviö | 12 600 | Ei arvioitu | |
Perusvahinko | 3 200 | 2000 | |
Kaksisäikeinen tauko | 8 | 40 | |
DNA / DNA-silta | 8 | 30 | |
DNA-proteiinisilta | muutama | 150 | |
monenlaiset sivustot | Ei arvioitu | muutama |
Korjausjärjestelmän olemassaolo ei sinänsä ole vastalause lineaariselle hypoteesille. Säteilyn stokastiset vaikutukset ovat korjausvirheiden kaukainen seuraus, eikä ole mitään syytä olettaa, että nämä virheet hävisivät tietyn kynnyksen alapuolella: Kun virhesuhde on olemassa, järjestelmävirheet tapahtuvat suhteessa annokseen.
Näiden pysyvien DNA-hyökkäysten olemassaolo osoittaa kuitenkin, että kysymys ionisoivan säteilyn vaikutuksesta ei rajoitu "normaalien" kaksijuosteisten katkosten luomiseen, jotka sitten häiritsevät solun toimintaa. Arvioiden mukaan solussa luonnossa esiintyvät vapaat radikaalit, ionisoidut tai viritetyt molekyylit aiheuttavat repeämiä, jotka vastaavat 200 mGy: n päivittäisen säteilyannoksen (ts. 8,3 mGy / tunti) aiheuttamia repeämiä. Ilmeisesti ei DNA: n hajoaminen eikä sen korjaaminen DNA: n korjausjärjestelmällä voi johtaa biologisiin seurauksiin, jotka poikkeavat merkittävästi normaalista solutoiminnasta: jos näin oli, luonnossa esiintyvien syöpien määrän sanotaan olevan paljon korkeampi kuin ne todellisuudessa ovat. Ionisoiva säteily tuottaa siten välttämättä tietyn signaalin, joka ohjaa korjausjärjestelmän kohti toimintaansa, joka poikkeaa sen luonnollisesta toiminnasta.
Näyttää siltä, että tämä spesifinen signaali vastaa sitä tosiasiaa, että ionisoivan säteilyn aiheuttamien vaurioiden tapauksessa useat DNA: n hajoamiset keskittyvät yleensä pieniin DNA-segmentteihin, kun taas ne jakautuvat satunnaisesti, kun aggressio on sisäisen aineen työ. solu. Siksi tarvitaan riittävä annos ionisoivaa säteilyä näiden korjausjärjestelmien aktivoimiseksi ensimmäisestä kynnyksestä, joka menettää sitten tehokkuutensa, kun hajoaminen ylittää tietyn kynnyksen.
Erään tutkimuksen mukaan kohdussa altistuminen pienille säteilyannoksille on myös huolenaihe. On havaittu useita vuosikymmeniä, että syntyneiden määrän, mutta myös sukupuolen suhde syntyessään, on tilastollisesti merkittävästi muokattu lähellä ydinlaitosten . Sukupuolisuhteen muutos osoittaa, että vaikutukset eivät liity pelkästään näiden ihmisten haluun saada vähemmän lapsia.
Tämä havainto oli tehty jo ilmakehän ydinkokeiden jälkeen ja Tšernobylin katastrofin jälkeen . Tuoreessa tutkimuksessa (2019) tarkasteltiin muutoksia syntymämäärissä, jotka liittyivät merkittäviin sukupuolisuhteiden muutoksiin ydinlaitosten ympäristössä (35 km: n säteellä, jossa asukkaat altistuvat todennäköisemmin pienille säteilyannoksille); tämä työ perustui vuotuiseen syntymämäärään kuntien ja sukupuolen mukaan, päivitettiin vuonna 2016 Ranskassa ja vuonna 2017 Saksassa.
Nämä luvut vahvistavat ja selventävät vanhempia havaintoja. Tutkimuksen kirjoittajat kutsuvat siksi " tehostamaan biofysikaalista tutkimusta altistumismekanismeista ja altistumisreiteistä luonnolliselle tai keinotekoiselle ionisoivalle säteilylle, mukaan lukien neutronisäteily ja neutroniaktivaatio ". Tehostetun biologisen ja epidemiologisen tutkimuksen tulisi pyrkiä selvittämään populaatiotasoon liittyvät geneettiset ja karsinogeeniset seuraukset . "
Viimeaikainen työ DNA: n korjaamiseksi osoittaa, että tietyt korjausta säätelevät solunsisäiset järjestelmät laukaistaan vain säteilytyskynnyksen yläpuolella. Heti kun nämä korjausmekanismit aktivoituvat riittävällä säteilytyksellä, solujen aineenvaihdunta muuttuu ja solun vaste myöhemmille säteilytyksille muuttuu luonnossa. Lasku ensimmäisen pienen säteilyherkkyysannoksen jälkeen in vivo ja in vitro on vakiintunut (sopeutumisilmiö).
Tämän kynnyksen alapuolella pienten annosten ja annosnopeuksien aiheuttamia vikoja ei korjata. Kokeellisesti solujen yksilöllistä yliherkkyyttä havaitaan hyvin pienillä annoksilla, ja tämän yliherkkyyden makroskooppisen vaikutuksen kompensoi enemmän kuin pieni annos . Tämä yliherkkyys, joka ei enää ilmene suurilla annosnopeuksilla, osoittaa, että solureaktion luonne riippuu annoksesta. Se osoittaa myös, että tietyt vaikutukset, jotka ilmenevät vain pieninä annoksina, on siksi välttämättä aliarvioitu lineaarisessa laissa ilman kynnystä , vaikka ei ole mahdollista määrittää, ovatko nämä vaikutukset haitallisia organismille kokonaisuudessaan.
Pitkäaikainen vaikutus riippuu siis annoksesta ja annosnopeudesta: monien geenien kohdalla solugeenien transkriptiota modifioidaan paljon pienemmillä annoksilla ( mSv: n luokkaa ) kuin niillä, joille on mutageneesi; ja siksi annoksesta ja annosnopeudesta riippuen ne eivät ole samat geenit, jotka transkriptoidaan.
Myöhemmin mutaatio välittyy solujen jakautumisen aikana, mutta epänormaalin solun kehitys riippuu sen ympäristöstä: karsinogeneesiprosessi tulee vastaan tehokkaita puolustusmekanismeja kudoksen ja organismin tasolla, joihin on itse syytä syyttää syöpä ilmestyä.
Lopuksi on otettava huomioon tekijät, kuten yksilön geneettinen alttius ja altistuksen sisäinen tai ulkoinen luonne.
Selkärangattomilla, jotka ovat alttiina pienille säteilyannoksille, esiintyy poikkeavuuksia, jotka voivat tarttua useiden sukupolvien ajan. Kysymys oli, onko kyseessä geneettinen mutaatio (jota ei aina löydy) vai voiko se olla epigeneettinen vaikutus (prosessi, joka indusoi tiettyjen geenien ilmentymisen muokkaamisen ilman DNA: n modifikaatiota). IRSN muun muassa pyrki tietää: Hän toteaa (vuonna 2019), että DNA muutokset johtavat muutoksiin geneettistä informaatiota on jo kuvattu, mutta jos kyseessä on pieni säteily, muunnos DNA: n metylaatio - epigeneettisestä prosessi, joka ei ei vaikuta järjestyksessä - on todellakin osoitettu in situ vuonna sammakot ja mäntyjä asuvat alueilla saastuttamia Tšernobylin katastrofin ja että Fukushima .
Ja viime aikoina laboratoriossa ilmiö on havaittu vesikirppuissa, jotka ovat alttiita heikkolle gammasäteilylle .
Läheisyysvaikutus (englanniksi "sivullisena" tarkoittaa onnettomuuteen osallistuvaa) on tunnistettu tietyissä kokeissa, erityisesti kasvainten vastaisissa hoidoissa.
Joiden vuosien ajan on ollut tiedossa, että säteilylle altistuneen kudoksen vaste on koordinoitu, mukaan lukien adaptiiviset vasteet, mukaan lukien soluista, joita ei itse ole säteilytetty. Mukana olevat mekanismit ovat edelleen huonosti ymmärrettyjä, mutta yksinkertaista annos-vastesuhdetta ei havaita pienillä annoksilla. Solut, jotka laukaisevat ohjelmoidun kuoleman apoptoosin kautta, eivät välttämättä ole säteilytettyjä (!) Ja säteilytykset voivat laukaista genomissa epävakaudet, jotka jatkuvat useiden solupolvien ajan.
Tätä aluetta ei juurikaan tutkita, mutta on selvää, että vaikka pienen säteilyannoksen vaikutus on kokonaiskudosvaste, annos-vastesuhteella voi olla kynnyksiä ja hystereesiä , ja se voi myös olla muodoltaan "J" kynnyksellä. vaikutus tai "n" -muoto ylivasteella pienillä annoksilla. Ainoa asia on varma, että jos tämä vaikutus on yleistetty ja sillä on riittävä vaikutus, logiikalla, jolla perustellaan lineaarinen malli ilman kynnystä, joka edellyttää muun muassa kunkin eristetyn solun riippumattomien vastausten lisäämistä, ei ole todellista perustetta, mikä tekisi suuremmilla annoksilla havaittuja vaikutuksia on mahdotonta ekstrapoloida pieniin säteilyannoksiin.
Ensimmäiset säteilysuojelustandardit asettavat rajan 0,2 rad / päivä (ts. 2 mGy / päivä); eikä kukaan ole koskaan havainnut mitään terveysongelmia, jotka johtuvat tämän rajan noudattamisesta. Tämä alkuperäinen standardi kyseenalaistettiin 1950-luvulla, ei uusien tieteellisten tulosten perusteella, vaan poliittisena tavoitteena ilmakehän ydinkokeiden lopettaminen pelaamalla pienistä bensiiniannoksista innoittamaan pelkoon.
Lineaarisen mallin (tarkemmin sanottuna lineaarisen ja kvadraattimallin) käyttöä ilman kynnystä on tukenut 1970-luvulta lähtien valtaosa epidemiologian ja säteilysuojelun asiantuntijakomiteoista: Académie des sciencesin kansallinen tutkimusneuvosto (NRC) tai Kansallinen säteilysuojelun ja mittausten neuvosto ( NCRP) Yhdysvalloissa, Yhdistyneiden Kansakuntien tiedekomitea ionisoivan säteilyn vaikutusten tutkimiseksi Yhdistyneissä Kansakunnissa . Tätä mallia tukevat tai ainakin hyväksyvät ennalta varautumisen periaatteen mukaisesti myös suuret viralliset kansanterveysvirastot: Health Protection Agency (en) UK, Environmental Protection Agency American, Canadian Nuclear Safety Commission .
Yksimielisyys tämän mallin käytöstä säteilysuojelun alalla ei kuitenkaan tarkoita, että se vastaa totuutta. Maailman terveysjärjestön kanta syöpää aiheuttavien aineiden mallintamiseen yleensä on vivahteikkaampi: "Ekstrapolaatiomallin valinta riippuu karsinogeneesin mekanismeja koskevan tietämyksemme nykytilasta, eikä ole. Ei ole olemassa universaalia matemaattista menetelmää, joka voidaan pitää täysin sopivana tähän ongelmaan. "
Röntgen- ja γ-säteilijöiden osalta WHO: n kansainvälinen syöpätutkimuslaitos (IARC) katsoo, että: "Koska luotettavia tietoja ei ole olemassa pienten annosten vaikutuksista, oletetaan usein, että ekstrapoloinnin pieniin annoksiin tulisi olla lineaarista eikä kynnystä. Tämä oletus on edelleen kiistanalainen, toisten mielestä kynnys on tosiasiallisesti olemassa, toisten mielestä todelliset riskit ovat korkeammat kuin lineaarisen suhteen ennustamat, kun taas toiset väittävät, että alhaiset altistukset saattavat olla hyödyllisiä. "
Sen sijaan lineaarisella kynttömällä mallilla on myös vastustajansa, pääasiassa ydinteollisuus . Jos pienin annos voi olla vaarallinen, mikään suojatoimenpide ei koskaan riitä, ja kustannukset nousevat suhteessa. Säteilysuojelun kustannuksista kaatopaikkajätteen kustannuksiin, mukaan lukien päästöt, säteilyn aiheuttamien syöpien tunnustamisesta ammattitaudeiksi korvauksiin asukkaille, jotka ovat alttiina ydinkokeille ( myötätuulet (sisään) ), taloudelliset panokset ovat valtavia.
Esimerkiksi Yhdysvalloissa on jo vuosikymmenien ajan käynyt keskustelu eri valtion virastojen välillä puhdistustavoitteesta Nevadan vanhojen ydinlaitosten testauspaikkojen saavuttamiseksi . Puhdistuskustannukset ovat itse asiassa 35 miljoonaa dollaria, jos haluamme vähentää ympäristön radioaktiivisuutta 1 mSv / vuosi, 100 miljoonaa dollaria laskea 0,25 mSv / vuosi ja saavuttaa miljardi dollaria, jos pyrimme ihanteelliseen tavoitteeseen 50 μSv / vuosi. Kuten voit helposti kuvitella, ydinteollisuuden ammattialajärjestöt vastustavat voimakkaasti lineaarista ei-kynnysmallia ja rahoittavat aktiivisesti tutkimusta, joka voi osoittaa, että pienet annokset ovat vaarattomia tai jopa hyödyllisiä.
Käytettyään lineaarinen kynttömätön malli herätti kysymyksiä myös sen toteuttamisesta vastaavien fyysikkojen keskuudessa. ALARA- periaatteen soveltaminen on todellakin loputonta eikä kovin palkitsevaa työtä: kun olemme saavuttaneet 20 mSv / vuosi -rajat, meidän on optimoitava pyrkimään 15: een, sitten 10: ään, sitten 5: ään ja niin edelleen. Teoreettisen riskin pienentyessä teoreettisen ekstrapolaatiomallin perusteella, jota kukaan ei voi taata, jos se on oikea, jotkut ihmettelevät, ovatko nämä budjetit ja tämä työ todella perusteltuja. Yksi huolestuneisuudesta, joka oli lineaarisen ei-kynnysmallin vastustaja, ydinfyysikko BL Cohen ilmaisi tämän nimenomaisesti vuonna 1979:
"On arvioitu, että altistumisrajan vähentäminen kymmenellä kertaa maksaisi ydinteollisuudelle 500 miljoonaa dollaria vuodessa, eikä edes vähentäisi kollektiivista annosta; se vain jakaa tämän annoksen uudelleen useammalle ihmiselle. Mutta vaikka se poistaisi kaiken altistumisen, tuskin voisi perustella 500 miljoonan dollarin käyttämistä 10 hengen pelastamiseksi, kun joku voi säästää yhden hengen jokaisesta lääketieteelliseen seulontaohjelmaan investoidusta 25 000 dollarista tai jokaista 100 000 dollaria, joka on sijoitettu autojen turvalaitteisiin tai moottoriteillä. "
Näiden näkökohtien jatkamisena jotkut radiofysiikan ammattiliitot ja ennen kaikkea American Health Physics Society ovat virallisesti vastustaneet lineaarisen mallin käyttöä ilman kynnystä alle 50 mSv. Ranskassa myös kaksi akatemia on kiistänyt tämän mallin 1990-luvun lopusta lähtien:
Ranskan tiedeakatemia ja lääketieteen akatemia hyväksyivät sen lähes yksimielisesti vuonna 2005 , ja se vahvistaa, että "ei ole perusteltua käyttää lineaarista suhdetta ilman kynnystä (RLSS) pienten annosten karsinogeenisen riskin arvioimiseksi. " (...) " lineaarinen suhde ilman kynnystä voi olla hyödyllinen käytännön työkalu säteilysuojelun sääntöjen asettamiseksi yli kymmenelle mSv: n annoksille; mutta koska se ei perustu nykyistä tietämystämme vastaaviin biologisiin käsitteisiin, sitä ei voida käyttää ennalta varautumatta arvioimaan ekstrapoloimalla pienten ja erityisen hyvin pienten annosten (<10 mSv) vaikutusta. " Tämä raportti on professoreiden André Aurengon ja Maurice Tubianan johtama työryhmä, ja se herätti väkivaltaa pieniä annoksia koskevassa keskustelussa, jossa kyseenalaistettiin kansallisen tutkimusneuvoston ja kansainvälisen säteilysuojelukomission tulokset . Raportissa todetaan, että viimeaikainen työ radiobiologian ja karsinogeneesin suhteen viittaa epälineaarisen annos-vaikutus-suhteen olemassaoloon, jossa annosraja, jonka alapuolella ei havaita mitään vaikutusta, tai jopa osoittaa hormonaalista vaikutusta .
Tämä malli perustuu itse asiassa kahteen implisiittiseen oletukseen, jotka ovat:
Organismi eroaa kuitenkin annosmittarista tai valokuvaelokuvasta kahdessa pisteessä: annos-vaikutus-suhde ei ole välttämättä lineaarinen, se voi sisältää kynnyksiä, joiden alapuolella puolustusmekanismien luonne tai tehokkuus voi muuttua radikaalisti. ja ennen kaikkea solu tai monisoluinen organismi ovat monimutkaisia säänneltyjä järjestelmiä, jotka pystyvät tietyssä määrin korjaamaan itsensä ja ylläpitämään toimintaansa sisäisistä tai ulkoisista häiriöistä huolimatta.
Tiesimme, että DNA: n korjauksen tehokkuus on parempi pienillä annosnopeuksilla , mutta akatemiat katsovat tässä, että osoittamalla näiden erojen laajuuden olemme nyt poistaneet tieteellisen perustan suurten annosten ekstrapoloinnille pieniin annoksiin. Kokeelliset tiedot osoittavat, että korjausjärjestelmien tehokkuus vaihtelee annoksen tai annosnopeuden mukaan erilaisten mekanismien (korjausjärjestelmien aktivoituminen, jakson väliaikainen pysäyttäminen, korjauksen tehokkuuden kasvu, kun vaurioiden määrä on pieni, johtuen) .
Lineaarisen ei-kynnyslähestymistavan perustana olevien oletusten pätevyyden kyseenalaistaminen ei tarkoita, että pienillä annoksilla ei ole karsinogeenista vaikutusta, ja tietojen perusteella ei todellakaan voida sulkea pois karsinogeenista vaikutusta. Tämä vaikutus voi kuitenkin olla paljon pienempi annosyksikköä kohden kuin lineaarisen ei-kynnysteorian ennustama. Esimerkiksi annos-vaikutus-suhde voi olla ilman kynnystä, mutta ei lineaarinen, kun tehokkuus on laskenut huomattavasti alle kymmenen mSv: n annoksilla, ja triviaali vaikutus annoksilla, jotka ovat suuruusluokkaa 1 mSv tai vähemmän. Jotkut jopa spekuloivat, että kynnysvaikutusten asettaminen päällekkäin voi johtaa hormeaasivaikutuksiin , joissa pienillä säteilytyksillä olisi todellakin hyödyllisiä vaikutuksia terveyteen.
Ranskan akatemioiden virallisesti vuonna 2005 aloittama keskustelu jatkuu näin ollen. Vuonna 2005, juuri tämän raportin jälkeen, Kansainvälisen syöväntutkimuslaitoksen epidemiologinen tutkimus kattoi yli 400 000 ydintyöntekijää, jotka altistuvat pienille säteilyannoksille, mutta eivät diagnostiselle radiologialle tyypillisille hyvin pienille annoksille (mediaani: 19 mSiev). Artikkelit lineaarisen ei-kynnysmallin puolesta tai sitä vasten ilmestyvät edelleen säännöllisesti ilman, että leirit muuttavat asemaa merkittävästi.
Ranskalaisten akatemioiden raportin mukaan "eläinkokeiden tuloksista tehty meta-analyysi osoittaa 40 prosentissa näistä tutkimuksista eläimissä esiintyvien syöpien spontaanin esiintyvyyden vähenemistä pienien annosten jälkeen, havainto, joka oli laiminlyöty koska emme tienneet kuinka selittää sitä. " Nämä tulokset eivät tue lineaarista suhdetta ilman kynnystä, vaan sen sijaan viittaavat hormeesin vaikutukseen (aineen päinvastainen vaikutus, joka on myrkyllinen suurina annoksina, mutta jolla on suotuisa vaikutus pieninä annoksina suojaavalla aineella).
MGy-asteen säteilyllä on yleensä kaksoisvaikutus soluihin ja niiden DNA: han. Toisaalta on pieni todennäköisyys, että DNA vaurioituu, ja tämä todennäköisyys kasvaa annoksen myötä. Toinen vaikutus johtuu solun adaptiivisesta reaktiosta merkittäviä DNA-vaurioita vastaan lähteestä riippumatta. Jos solut, jotka ovat alttiina pienelle annokselle (1 cGy) röntgensäteitä, altistetaan sen jälkeen suurelle annokselle (1 Gy), vain puolet DNA-rikkoutumisista, joita normaalisti havaitaan tällä suurella annoksella. Tämä mukautuva suoja stimuloi solun suojaus- ja korjausjärjestelmää. Vastaus ilmestyy muutamassa tunnissa, ja se voi kestää päiviä tai jopa kuukausia. Se kyllästyy sitten vähentyen voimakkaasti yli sadan mGy: n annosten yli eikä enää näytä yli 500 mGy: n.
Pienellä säteilyannoksella tämän adaptiivisen vasteen etu voisi olla suurempi kuin DNA: n aiheuttama primaarivaurio: cGy-luokan pistesäteily stimuloisi radioresistenssiä ja vähentäisi muiden annosten vaikutusta.
Eräiden asiantuntijoiden, kuten G. Meynielin (1998) mukaan, "tämä yhä tiukempi ja täysipainoisempi olettamus osoittaa, että nykyään epidemiologiset tiedot ja objektiiviset koeolosuhteet huomioon ottaen on välttämätöntä tiedottaa yhteiskunnalle, jotta voidaan yrittää pelata. pienille annoksille altistumisen vaarat ”.
Näillä alueilla, joita yleensä kutsutaan englanninkielisillä lyhenteillä HLNRA ( korkean luonnollisen säteilyalueen alueet ) tai HBRA ( korkean taustasäteilyalueen alueet ), ympäristö aiheuttaa vuotuisen altistuksen, joka on yli 5 mSv / vuosi ( eli kaksinkertainen keskimääräiseen vuotuiseen altistukseen nähden). , kaikki lähteet yhdessä maailmassa (2,4 mSv).
Siten Ramsarissa ( Iran ) korkean radioaktiivisuuden alueiden asukkaille (noin 2000 ihmistä) altistetaan annoksille, jotka voivat ylittää 100 mSv / vuosi , keskimäärin 10 mSv / vuosi ja arviolta enintään 260 mSv / vuosi . Neljäkymmenen ikäisenä noin viidenkymmenen kodin asukas, jonka annos oli 100 mSv / vuosi, sai kumulatiivisen annoksen, joka oli yli 4 sievertiä ; lineaarisen mallin mukaan ilman kynnystä heidän tulisi ilmoittaa 20% enemmän syöpiä (verrattuna normaalisti altistuneisiin asukkaisiin). Mitään tällaista ei havaita. Mutta sairastunut kohortti on aivan liian pieni, eikä syöpäepidemiologiasta tässä väestössä ole luotettavaa tietoa. Tapaus-verrokki tutkimuksessa myös havaittu Ramsarissa nopeudella naisten hedelmättömyyden kolme kertaa suurempi kuin valitun kontrolliryhmässä, mutta määrä yliopisto-on myös kolme kertaa suurempi, nämä kaksi tekijää on korreloi merkittävästi.
Yangjiangin alue (Kiina) on keskimääräistä radioaktiivisempi johtuen monatiittia ( toriumimalmia ) sisältävästä hiekasta . Lähes 80 000 ihmistä altistuu noin 6,4 mSv / vuosi -annosnopeudelle, joka on 4 mSv / vuosi maailman keskiarvoa korkeampi. Se on ollut toistuvien tutkimusten aihe. Tilastollinen tutkimus syövän suhteellisesta ylimäärästä ei osoita tilastollisesti merkitsevää vaikutusta. Syöpätaso on yleensä jopa keskimääräistä alhaisempi. Tutkimuksessa (2000) 125 079 tutkimushenkilöstä verrattuna kontrolliryhmään, jossa oli 1,7 miljoonaa miestä / vuosi ja 1003 syöpäkuolemaa, todettiin suhteellinen riski 0,99 (luottamusväli: 0,87 - 1, 14,) tai ei riskiä lisääntynyt, riski laskettu soveltamalla LNT sijaitsee kohdassa 1.2, joten luottamusvälin yläpuolella. Näiden tulosten tulkinnan on kuitenkin oltava varovaista, koska tutkimus on "ekologista" tyyppiä ilman erillistä säteilyaltistuksen mittausta ja pieniä eroja elämäntavoissa, erityisesti tupakoitsijoiden määrän tai tupakoinnin määrän suhteen. Infektio voi olla selitys ristiriidasta.
HBRA-alueilla tehdyt tutkimukset osoittavat usein mikrobiologisia poikkeavuuksia, mutta ilman merkittävää syöpäriskin nousua, mikä on ristiriidassa lineaarisen mallin kanssa ilman kynnystä. Näiden tulosten huomioon ottaminen on edelleen monimutkaista, koska luotettavien epidemiologisten tietojen puute kehittyvissä tai kehitysmaissa sijaitsevilla alueilla .
Tshernobylin katastrofialueella puuttuneet 600 000 selvittäjää saivat keskimäärin noin 100 millisiivertin (10–500 mSv) annoksen.
Syöpien (lukuun ottamatta kilpirauhanen) ilmaantuvuus ei näytä olevan merkittävästi erilainen selvittäjissä ja muualla väestössä: tutkimusten mukaan syövän määrä on lisääntynyt selvittäjissä ja muissa tutkimuksissa on saatu päätökseen pieni lasku. Kilpirauhassyövät saattavat olla lisääntyneet selvittäjien keskuudessa, mutta vakuuttavaa annos-vastesuhdetta ei löydy (kuitenkin näyttää olevan suhde viipymisaikaan saastuneilla alueilla).
Leukemian ilmaantuvuus lisääntyi selvittäjien keskuudessa (vuosi onnettomuuden jälkeen), mutta alkuperäiset kokonaistulokset olivat epäjohdonmukaisia annos-vastesuhteen kannalta. Annos-vaikutus-suhteen puuttuminen voi johtua epätarkkuuksista dosimetrisessä seurannassa: rekonstruoimalla jälkikäteen selvittäjien dosimetria sen sijaan, että käytettäisiin virallisten rekisterien lukuja, kirjoittajat löytävät todellakin tilastollisen korrelaation absorboituneen annoksen ja leukemiariskin välillä. .
Jos ensimmäiset tutkimukset osoittivat pikemminkin "terveellisen työntekijän vaikutuksen" , selvittäjät näyttävät pitkällä aikavälillä kärsivän muista vaivoista, lähinnä säteilyn aiheuttamista kaihista, sydän- ja verisuoniongelmista ja psykologisista häiriöistä ( posttraumaattinen oireyhtymä , masennus , itsemurha) ). Sydän- ja verisuonitaudeissa on edelleen epäilyksiä mahdollisesta säteilyn aiheuttamasta alkuperästä ja yhteydestä riskialttiisiin elämäntapoihin (alkoholismi, tupakointi, ylipaino).
Professori Cohen oli fyysikko Pittsburghin yliopistossa erikoistunut ydinjätehuoltoon ja hautaamiseen. Vuonna 1980 hän testasi Lineaarinen Ei kynnyksen mallia vertaamalla määrä keuhkosyövän ja radonin altistumista varten 1601 läänien kattaa lähes 90% väestöstä Yhdysvalloissa. Se osoittaa, että suhteellinen keuhkosyövän riski pienenee, kun radonpitoisuus nousee. Tämä on ristiriidassa lineaarisen mallin kanssa ilman testattavaa kynnysarvoa (BEIR IV -malli vuonna 1988), jolloin poikkeama saavuttaa 20 standardipoikkeamaa. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan 54 sosioekonomisen tekijän ja seitsemän maantieteellisen tai ilmastollisen muuttujan mahdollista vaikutusta tunnistamatta selittävää muuttujaa. Vastaavia havaintoja tehtiin Ranskassa tai muissa maissa 1990-luvulla.
Voimmeko kuitenkin sanoa, että hormonaalinen vaikutus on olemassa ? Teoriassa ekologisesta tutkimuksesta ei, koska vaikka tiettyjen mahdollisten selittävien tekijöiden (tupakka ja elintaso) vaikutus onkin suljettu pois, tutkimuksen luonne ei takaa, että kaikki mahdolliset selittävät tekijät on otettu huomioon huomioon. Mutta mukaan professori Cohen, vaikka sen olemassaolo pysyy loogisesti mahdollista, robotti muotokuva suotuisa selittävä tekijä toimii sattumalta vastakkaiseen suuntaan radonpitoisuuden olisi hyvin rajoittava:
Jos myönnämme tämän tutkimuksen tulokset, luonnollinen selitys tilastolliselle tulokselle on, että biologisen mekanismin stimulointi radonilla kompensoi enemmän kuin teorian ilmoittama syöpien indusointi ja että radoni toimii käytännössä suojaavana aineena, vähentää syöpäriskiä pienillä annoksilla ja pienillä annosnopeuksilla. Tämän seurauksena nämä tulokset herättävät epäilyjä muualla toteutettujen radonhallintapolitiikkojen ansioista, mikä johtaa keskusteluun. Kun yli 20 vuoden keskustelua (erityisesti Yhdysvalloissa), monet asiantuntijat ja virastot pitävät professori Cohenin päättely on virheellinen, kuten National Research Council ja Environmental Protection Agency , The International Centre for Research syövän ja WHO , jne. Euroopassa useimmat viralliset radonohjeet ohittavat Cohenin työn.
Näitä tilastollisia tutkimuksia kutsutaan ekologisiksi tutkimuksiksi, koska niissä verrataan populaatioita, joilla on samat ominaisuudet, mutta jotka elävät eri ympäristöissä. He vastustavat kohorttien epidemiologisia tutkimuksia (joissa tietty edustavaksi valittu väestö tunnistetaan a priori ja seurataan ajan myötä), jotka ovat paljon tarkempia, mutta paljon kalliimpia. Epidemiologiassa tunnustetaan, että ekologisia tutkimuksia ei voida käyttää perustana annos-vaikutus-suhteille, koska ne eivät salli pääsyä erikseen saatuihin annoksiin ja että keskimääräisen annoksen todellinen vaikutus ei yleensä ole sama kuin reaaliannoksen keskimääräinen vaikutus: epälineaarisuus ja / tai tekijöiden välinen kytkentä voivat johtaa hyvin erilaisiin vaikutuksiin kuin todellinen vaikutus, jopa 1'-taaksepäin. Juuri näillä perusteilla epidemiologien yhteisö hylkää ekologiset tutkimukset väittäen, että luonteeltaan nämä tutkimukset eivät salli luotettavaa päätelmää.
Cohen katsoi aina ottaneensa asianmukaisesti huomioon mahdolliset tilastolliset ennakkoluulot , erityisesti tupakointiin liittyvät epäkohdat, jotka epidemiologien yhteisö vetoaa säännöllisesti ja jotka osoittavat teoreettisten mallien perusteella, että se voi helposti johtaa tulosten kääntämiseen.
Professori Cohen katsoo kuitenkin, että epidemiologien esittämä väite on virheellinen, koska hänen tutkimuksensa tarkoituksena on testata lineaarinen hypoteesi ilman kynnystä, ei arvioida radonin karsinogeenista vaikutusta ja mahdollista hormesisvaikutusta. Lineaarinen hypoteesi ilman kynnystä tarkoittaa tarkalleen sanomista, että syövän riski on suoraan verrannollinen saatuun annokseen. Voimme sitten osoittaa matemaattisesti, että tässä nimenomaisessa oletuksessa keskimääräinen annos määrää suoraan keskimääräisen riskin, koska epälineaarinen vaikutus on tässä tapauksessa suljettu pois olettamana. Siksi professori Cohenin mukaan, jos lineaarinen hypoteesi ilman kynnystä on oikea, ekologisen tutkimuksen on löydettävä ilmoitettu tulos; ja koska ilmoitettua tulosta ei löydy, se johtuu siitä, että lineaarinen hypoteesi ilman kynnystä on virheellinen. Professori Cohen päättelee, että jos emme voi sanoa todellista vaikutusta (koska ekologinen tutkimus ei salli sitä), voimme sanoa, että lineaarinen hypoteesi ilman kynnystä ei kelpaa pienillä säteilyannoksilla.
Lyhyesti sanottuna professori Cohenille "tällaisen hypoteettisen selittävän tekijän olemassaolo on epärealistista"; sen tekijöille selittävä tekijä on yksinkertaisesti tupakoinnin ja väestön siirtymisen virheellinen huomioon ottaminen Cohenin tutkimuksessa. Erityisesti IARC: n osalta kolmen tutkimuksen vertailukelpoiset tulokset mitätöitiin, kun tarkemmat tiedot otettiin huomioon, 8 tapaustutkimusta alaikäisistä ja asunnoissa altistumisesta radonille antaa arvoja, jotka eivät ole yhteensopivia sen tuloksen kanssa "altistumisekvivalenttien tasolla", joten käytettävissä olevien todisteiden paino osoittaa, että Cohenin ekologiset analyysit voidaan sulkea pois. " Uudessa radonriskiarvioinnissa pääteltiin, että riski kasvaa alle 200 Bq / m3 kotitalouksien altistumiselle 25 vuoden ajan, ja todettiin, että radoni on toinen riskitekijä tupakan jälkeen
In Taiwan , 1980, uudet rakennukset rakennettiin kierrätetystä teräksestä raskaasti kontaminoitunut koboltti-60 (puoli-elämän 5,2714vuosi), altistetaan noin kymmenen tuhatta ihmistä keskimääräinen annos on 400 mSv (jossa on 10% eniten alttiina, annos usein yli 15 mSv / vuosi). Vuonna 2004 tutkimuksessa arvioitiin, että lineaarisen ilman kynnystä -mallin mukaan tälle väestölle olisi pitänyt havaita viimeisten 20 vuoden aikana noin 232 spontaania kuolemaan johtavaa syöpää plus 70 kuolemaan johtanutta säteilyn aiheuttamaa syöpää, mutta että vain 7 havaittiin. kaikkiaan, siis vain 3% odotetusta luvusta. Kirjoittajat päättelevät, että krooninen altistuminen heikosta säteilystä parantaa luonnollista puolustusta ( hormesi ) syöpää vastaan, toisin kuin mitä LNT (Linear No-Threshold -malli) -hypoteesi olisi johtanut odottamaan. "Teoreettisen" syövän määrän määrittämiseksi tämän tutkimuksen kirjoittajat eivät kuitenkaan analysoineet asukkaiden ikäjakauman vaikutusta, johon heillä ei ollut pääsyä ja jonka heidän oli oletettu olevan identtinen syöpätapausten ikäjakauman kanssa. Taiwanin kansa.
Vuonna 2006 perusteellisempi työ kohdistui 7271 asukkaan kohorttiin, 141 sairastui syöpään tai leukemiaan, joista 95 otetaan huomioon tilastollisessa tutkimuksessa. Havaittujen syöpien määrä (yhteensä 141, 95 pidätettyä, mukaan lukien 82 kiinteää syöpää) on suurempi kuin 10 kertaa verrattuna AEC: n julkaisemaan 7 kuolemaan johtaneeseen syöpään. Kirjoittajat huomauttavat, että kaikki kiinteät syövät yhdessä, riski on todellakin huomattavasti alhaisempi asukkaiden keskuudessa normaaliin väestöön verrattuna, ja 82 syöpää on valittu 110: een verrattuna. He huomaavat kuitenkin, että saastuneiden rakennusten asukkailla on huomattavasti suuri riski kilpirauhassyövälle ja hieman korkea leukemia (lukuun ottamatta kroonista lymfoidista leukemiaa ). Kirjoittajat päättelevät, että alkuperäisessä tutkimuksessa otettiin huomioon vain epätäydelliset tilastot, ei sovitettu sen lukumäärää kunnolla kohortin kokoonpanon mukaan ja että altistumisaika on edelleen liian lyhyt tämäntyyppiselle tutkimukselle.
Vuonna 2008 saastuneiden rakennusten asukkaiden epidemiologisia tuloksia täydennettiin arviolla säteilyn aiheuttamasta 100 mSv : n altistumisriskistä , joka perustui tutkimukseen, jossa tutkittiin 117 syöpää, jotka valittiin 165 havaitusta tapauksesta. Olipa kyseessä kaikki syövät yhdessä tai kaikki kiinteät syövät yhdistettynä, syövän kokonaisriski ei kasva merkittävästi. Toisaalta leukemian riski liittyy merkittävästi annokseen, ja annos-vastesuhde voi olla läsnä rintasyövässä.
Asukkailla on myös muita kuin syöpävaikutuksia:
Lineaarisen lain ilman kynnystä kiistanalaisin käyttö on laskea niiden syöpien määrä, jotka aiheutuvat hyvin pienestä säteilyannoksesta, jolle altistuu hyvin suuri väestö. Teoriassa lineaarinen suhde ilman kynnystä antaa mahdollisuuden laskea kollektiivinen annos , ilmaistuna sieverteinä, joissa pieni annos kerrotaan sen läpikäyvällä populaatiolla. Lineaarisessa hypoteesissa saamme itse asiassa saman tuloksen altistamalla kaksikymmentä miljoonaa ihmistä mikrovirtalevylle tai kaksikymmentätuhatta ihmistä millisievertille tai kaksikymmentä ihmistä sievertille: kaikissa tapauksissa 20 ihmisen kollektiivinen annos · Sievert johtaa lisäsyöpään (5% syöpää sieverttiä kohden). Tyypillisesti, jos Ranskan väestöstä (60000000 asukasta) altistetaan keskimäärin radioaktiivisuuden 2,5 milli sievertiä vuodessa (keskimääräinen altistuminen luonnon säteily), ja että altistuminen säteilylle aiheuttaa ylimäärä syöpien 5% syövistä kohti sievertin, tämä altistuminen aiheuttaa kokonaisuudessaan 60 × 10 6 × 2,5 × 10−3 × 5% = 7500 syöpää vuodessa, eli 2,3% havaituista syövistä.
Vuonna 1973 Amerikan tiedeakatemian komitea, joka oli erikoistunut säteilyn biologisten vaikutusten tutkimiseen (BEIR), oli arvioinut, että luonnollinen radioaktiivisuus voi aiheuttaa 6000 syöpäkuolemaa Yhdysvalloissa vuodessa (noin kaksinkertainen, jos otetaan huomioon ei-kuolemaan johtaneet syövät tuolloin), mutta tämäntyyppinen arviointi voidaan arvioida uudelleen, jos otetaan huomioon uudemmat mallit.
Tiedeakatemian ja lääketieteen akatemian huhtikuussa 2005 julkaistu yhteinen raportti julkaistiin vastauksena tutkimukseen (2004), jossa arvioitiin radiodiagnostiikkaan liittyvien syöpien osuutta, joka perustuu lineaarisuushypoteesiin ilman riskin välisen suhteen kynnystä. syöpään ja ionisoivan säteilyn annokseen. Tässä tutkimuksessa pääteltiin, että 0,6% - 3% syövistä johtuu radiodiagnoosista, mutta jos lineaarinen suhde ilman kynnystä on perusteeton, nämä arviot olisivat vain mielen rakenteita.
Dilemma on ilmeinen, jos otetaan huomioon esimerkiksi radonkaasun kotimainen läsnäolo . Saatavilla olevien tutkimusten mukaan ja lineaarisen ei-kynnysmallin perusteella sitä pidetään toisena keuhkosyövän syynä tupakoinnin jälkeen, joka on vastuussa 5-12 prosentista näistä syöpistä ja aiheuttaa 1000-3000 kuolemaa. Ranskassa muun muassa siksi, että vastaavat pienet säteilyannokset koskevat hyvin suurta väestöä. Tässä logiikassa on loogista haluta vähentää rakennusten ja kodeiden radonia mahdollisimman paljon. Jos professori Cohenin työn ehdottama päinvastainen vaikutus ei ole vain tilastollinen esine, tällainen politiikka olisi itse asiassa haitallista väestölle.
Ranskassa tehdään vuosittain noin 50 miljoonaa radiologista tutkimusta, jotka antavat keskimäärin 1 millisievertin vuodessa jokaiselle ranskalaiselle. Käytetystä toiminnosta riippuen voimme päätellä joko, että ne voivat aiheuttaa muutaman tuhannen syövän, tai että ne eivät aiheuta merkittävää vaaraa.
Hyödyn ja riskin välinen suhde on arvioitu radiologiassa EU: n direktiivillä 97-43. Mahdolliset riskit radiologisten tutkimusten annosalueella (0,1–5 mSv; jopa 20 mSv joissakin tutkimuksissa) on arvioitava ottaen huomioon radiobiologiset tiedot ja eläinkokeet. Lineaarisen ilman kynnystä -mallin vastustajien mukaan biologiset mekanismit ovat kuitenkin erilaiset alle muutaman kymmenen mSv: n annoksille ja suuremmille annoksille. Empiirisen suhteen käyttö, joka on validoitu vain yli 200 mSv: n annoksille, voisi siten arvioida riskit yliarvioimalla tutkimukset, jotka todennäköisesti antavat potilaalle hyödyllistä tietoa. Se voi myös säteilysuojelussa johtaa virheellisiin johtopäätöksiin.
Riski riippuu potilaan iästä, koska se on etäisyydellä: 80-vuotiaalla monikokoisella skannerilla ei ole käytännössä mitään riskiä (potilaalla on kaikki mahdollisuudet kuolla johonkin muuhun seuraavan 40 vuoden aikana). Näin ei ole teini-ikäisillä.
Radioaktiivisen jätteen tai saastumisriskin kanssa kohtaavien päätöksentekijöiden on tarkasteltava uudelleen menetelmiä, joita käytetään arvioitaessa erittäin pienien annosten ja erittäin alhaisilla annoksilla aiheutuvien riskien riskiä. Jos pienten säteilytysannosten vaikutukset terveyteen eivät olisi vain heikkoja (ja siksi vaikeaa tunnistaa), vaan nollan tai käytännössä nollan alle määriteltävän tason (kynnyshypoteesi), monilla tämän alan poliittisilla julkisilla alueilla ei olisi tieteellinen perustelu ja se olisi tarkistettava perusteellisesti.
Pienien annosten vaikutus nanometrisessä mittakaavassa kiinnostaa myös mikroelektroniikan alaa (mukaan lukien elektroniset ilmaisimet, jotka eivät saa antaa itse radioaktiivisuuden puolueellisia mittauksia).
Komponenttien pienentäminen tekee niistä herkempiä atomimittakaavassa tapahtuville muutoksille ja saattaa aiheuttaa virheitä tiettyjen niitä käyttävien elektronisten sirujen , muistijärjestelmien tai ohjelmistojen toiminnassa .
Koe suoritettiin Intel- laitteilla erittäin säteilynkestävässä ympäristössä syvässä suolakerroksessa kaivetun ontelon pohjassa radioaktiivisen jätteen varastointia varten (lähes 500 metriä syvä Chihuahuan autiomaassa Yhdysvalloissa), joten altistetaan vähiten ympäröivälle (erityisesti alfa), aurinko- ja kosmiselle (erityisesti neutronit) säteilylle. Kyse oli myös sen tarkistamisesta, olivatko materiaalien, kuten emolevyn tai sirujen piiden, lähettämät heikot säteilyt syynä näihin pieniin virheisiin ja missä suhteessa. 45 nm: n SRAM: n toimintaa testattiin siten vuoden ajan, mikä johti Intelin johtopäätökseen, että yli 90% ionisoivista hiukkasista, jotka aiheuttavat nämä pienet virheet sirujen toiminnassa, tulee ympäristöstä eikä piistä, mikä on perusta herkkien laitteiden sähkömagneettisesta suojauksesta.