Medical Radiology and radiation safety Medical Radiology and radiation safety Медицинская радиология и радиационная безопасность 1024-6177 2618-9615 49035 10.12737/1024-6177-2022-67-1-39-45 Радиационная эпидемиология Radiation epidemiology Радиационная эпидемиология Radiation-Hygienic Investigations of Experimental Production of Mixed Nitride Uranium-Plutonium Fuel at JSC SChC. Part 2: Doses and Risks РАДИАЦИОННО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА СМЕШАННОГО НИТРИДНОГО УРАН-ПЛУТОНИЕВОГО ТОПЛИВА НА АО «СХК». Часть 2: Дозы и риски Ильин Л. А. Il'in L. A.

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Самойлов А. С. Samoylov A. S.

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Цовьянов Александр Г. Tsoviyanov Aleksandr G. Шинкарев С. М. Shinkarev S. M.

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Шандала Н. К. Shandala N. K.

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Ганцовский П. П. Gantsovskii P. P. Карев А. Е. Karev A. E.

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Кухта Б. А. Kukhta B. A.

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Симаков А. В. Simakov A. V.

кандидат медицинских наук;

candidate of medical sciences;

 Клочков В. Н. Klochkov V. N.

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Коренков Игорь П. Korenkov Igor' P.

кандидат технических наук;доктор биологических наук;

candidate of technical sciences;doctor of sciences in biology;

 Лягинская А. М. Lyaginskaya A. M.

доктор биологических наук;

doctor of sciences in biology;

 Паринов О. В. Parinov O. V. Иванов В. К. Ivanov V. K.

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Чекин С. Ю. Chekin S. Yu. Меняйло А. Н. Menyajlo A. N.

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Туманов К. А. Tumanov K. A.

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Соломатин В. М. Solomatin V. M. Изместьев К. М. Izmestyev K. M.

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of FMBA Moscow Russian Federation ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России Москва Россия State Research Center Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Federal Medical Biological Agency Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России Россия AI Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Russia Russian Federation Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Обнинск Россия A. Tsyb Medical Radiological Research Center — branch of the National Medical Research Radiological Center Obninsk Russian Federation Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба Обнинск Россия A.F. Tsyb Medical Radiological Research Center Obninsk Russian Federation Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Обнинск Россия A. Tsyb Medical Radiological Research Center — branch of the National Medical Research Radiological Center Obninsk Russian Federation Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Обнинск Россия A. Tsyb Medical Radiological Research Center — branch of the National Medical Research Radiological Center Obninsk Russian Federation АО «Прорыв», Москва Россия JSC Proryv, Moscow, Russia Russian Federation АО «Сибирский химический комбинат», Северск, Россия Томск Россия Joint Stock Company “Siberian Chemical Combine”, Seversk, Russia Tomsk Russian Federation 03 03 2022 03 03 2022 67 1 39 45 28 02 2022 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/49035/view

Цель: Оценка соответствия радиационной защиты персонала, работающего на комплексных экспериментальных установках АО «СХК», требованиям российских норм радиационной безопасности НРБ-99/2009 по ограничению обобщённого риска потенциального облучения и рекомендациям МАГАТЭ по непревышению контрольного уровня минимально значимого радиационного риска. Материалы и методы: В качестве исходных данных для предварительной оценки доз облучения персонала используются результаты радиационно-гигиенических исследований факторов радиационного воздействия на персонал, участвующий в производстве смешанного нитридного уран-плутониевого (СНУП) топлива на комплексных экспериментальных установках АО «СХК». Модели расчета радиационного риска потенциального облучения разработаны в соответствии с рекомендациями МКРЗ и МАГАТЭ. Результаты: Предварительные оценки доз внешнего гамма-нейтронного (2,5 ± 0,5 мЗв/год) и внутреннего облучения персонала (~1 мЗв/год1) дают представление о текущих уровнях облучения работников комплексных экспериментальных установок. Эти уровни – результат воздействия источников ионизирующего излучения, связанных как с отработкой новых технологий, так и с остаточным радиоактивным загрязнением, обусловленным предыдущей деятельностью, не связанной с изготовлением СНУП-топлива. Представленные оценки доз относятся к сырью, прошедшему глубокую предварительную очистку от радиогенных примесей. При использовании в качестве сырья облученных ядерных материалов, уровни гамма-нейтронного облучения персонала будут значительно выше. Максимальным приращением обобщённого риска потенциального облучения за счёт годового облучения характеризуется женский персонал в возрасте 18 лет на начало облучения, для которого приращение этого риска равно 1,45×10-4 год-1, что в 1,37 раза ниже ограничения, установленного российскими нормами радиационной безопасности НРБ-99/2009: 2×10-4 год-1. Все прогнозные значения пожизненной атрибутивной доли радиации (LARF) в смертности от злокачественных новообразований существенно меньше контрольного уровня минимально значимого риска, рекомендованного МАГАТЭ (LARF=5 %), а максимальное значение LARF=2,8 % достигается для женского персонала в возрасте 18 лет на начало облучения. Заключение: Ограничения радиационных рисков потенциального облучения, установленные НРБ-99/2009, а также рекомендуемые МАГАТЭ по непревышению контрольного уровня минимального значимого риска (МЗР), выполняются с большим запасом. Полученные результаты и разработанные методики будут использованы для обеспечения радиационной безопасности персонала при переходе от экспериментальных установок к опытно-промышленному внедрению технологии производства СНУП топлива.

Purpose: Assessment of the compliance of the radiation protection of workers at the complex experimental installations of JSC SChC with the requirements of the Russian radiation safety standards NRB-99/2009 to limit the generalized risk of potential exposure and the IAEA recommendations for not exceeding the control level of the minimum significant radiation risk. Materials and methods: The results of radiation-hygienic investigations of radiation exposure factors affecting workers involved in the manufacture of mixed uranium-plutonium nitride (MUPN) fuel at the complex experimental installations of JSC SChC are used as the input data for the preliminary assessment of radiation doses to workers. The models for assessment of radiation risk of potential exposure have been developed in accordance with the recommendations of the ICRP and the IAEA. Results: Preliminary estimates of the doses of external gamma-neutron (2.5 ± 0.5 mSv / year) and internal exposure of workers (~1 mSv/year1) are related to the current levels of exposure of workers of complex experimental installations. These levels are the result of exposure to ionizing radiation sources associated both with the development of new technologies and with residual radioactive contamination resulting from previous activities not related to the manufacture of MUPN fuel. The presented dose estimates are related to the use of raw materials that have undergone deep preliminary purification from radiogenic impurities. When irradiated nuclear materials are used as raw materials, the levels of gamma-neutron exposure to workers will be significantly higher. The maximum increase in the generalized risk of potential exposure due to annual exposure is estimated for women aged 18 years at the beginning of exposure, for which the increase in this risk is 1.45 × 10-4 year-1, which is 1.37 times lower than the limit established by the Russian radiation safety standards NRB-99/2009: 2 × 10-4 year-1. All predicted values of the lifetime attributable fraction of radiation (LARF) in mortality from malignant neoplasms are significantly less than the control level of the minimum significant risk recommended by the IAEA (LARF = 5 %), and the maximum value of LARF = 2.8 % is achieved for women aged 18 years at the beginning of exposure. Conclusion: Restrictions on the radiation risks of potential exposure, established by NRB-99/2009, as well as those recommended by the IAEA for not exceeding the reference level of the minimum significant risk, are met with a large reserve. The results obtained and the developed methods will be used to ensure the radiation safety of workers during the transition from experimental installations to pilot industrial implementation of the technology for the production of MUPN fuel.

 смешанное нитридное уран-плутониевое топливо радиационная безопасность комплексная экспериментальная установка дозы облучения персонала радиационный риск обобщённый риск потенциального облучения mixed nitride uranium-plutonium fuel radiation safety complex experimental installation radiation dose to workers radiation risk generalized risk of potential exposure

Адамов Е.О., Джалавян А.В., Лопаткин А.В., Молоканов Н.А., Муравьев Е.В., Орлов В.В., Калякин С.Г., Рачков В.И., Троянов В.М., Авронин Е.Н., Иванов В.Б., Алексахин Р.М. Концептуальные положения стратегии развития ядерной энергетики России в перспективе до 2100 г. // Атомная энергия. 2012. Т.112, № 6. С. 319-330. Adamov Ye.O., Dzhalavyan A.V., Lopatkin A.V., Molokanov N.A., Muravyev Ye.V., Orlov V.V., Kalyakin S.G., Rachkov V.I., Troyanov V.M., Avronin Ye.N., Ivanov V.B., Aleksakhin R.M. Conceptual Provisions of the Strategy for the Development of Nuclear Power in Russia in the Long Term Up to 2100. Atomnaya energiya = Atomic energy. 2012;112;6:319-330 (In Russ.). Атомная энергетика нового поколения: радиологическая состоятельность и экологические преимущества / Под ред. Иванова В.К., Адамова Е.О. М.: Изд-во «Перо», 2019. 379 с. Ed. Ivanov V.K., Adamov E.O. New Generation Nuclear Power: Radiological Consistency and Environmental Benefits. Moscow, Pero Publ., 2019. 379 p. (In Russ.). European Commission, Food and Agriculture Organization of the United Nations, International Atomic Energy Agency, International Labour Organization, OECD Nuclear Energy Agency, Pan American Health Organization, United Nations Environment Programme, World Health Organization, Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards, IAEA Safety Standards Series No. GSR Part 3, IAEA, Vienna, 2014. European Commission, Food and Agriculture Organization of the United Nations, International Atomic Energy Agency, International Labour Organization, OECD Nuclear Energy Agency, Pan American Health Organization, United Nations Environment Programme, World Health Organization, Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards, IAEA Safety Standards Series No. GSR Part 3, IAEA, Vienna, 2014. Иванов В.К., Чекин С.Ю., Меняйло А.Н., Максютов М.А., Туманов К.А., Кащеева П.В., Ловачёв С.С., Адамов Е.О., Лопаткин А.В. Уровни радиологической защиты населения при реализации принципа радиационной эквивалентности: риск-ориентированный подход // Радиация и риск. 2018. Т.27, № 3. С. 9-23. Ivanov V.K., Chekin S.Yu., Menyaylo A.N., Maksyutov M.A., Tumanov K.A., Kashcheyeva P.V., Lovachev S.S., Adamov Ye.O., Lopatkin A.V. Levels of Radiological Protection of the Public Under Implementation of the Principle of Radiation Equivalence: a Risk-Based Approach. Radiatsiya i Risk = Radiation and Risk. 2018;27;3:9-23 (In Russ.). Иванов В.К., Чекин С.Ю., Меняйло А.Н., Максютов М.А., Туманов К.А., Кащеева П.В., Ловачёв С.С., Адамов Е.О., Лопаткин А.В. Радиационная и радиологическая эквивалентность РАО при двухкомпонентной ядерной энергетике // Радиация и риск. 2019. Т.28, № 1. С. 5-25. Ivanov V.K., Chekin S.Yu., Menyaylo A.N., Maksyutov M.A., Tumanov K.A., Kashcheyeva P.V., Lovachev S.S., Adamov YE.O., Lopatkin A.V. Radiation and Radiological Equivalence of Radioactive Waste in Two-Component Nuclear Power. Radiatsiya i Risk = Radiation and Risk. 2019;28;1:5-25 (In Russ.). Чекин С.Ю., Меняйло А.Н., Ловачёв С.С., Селёва Н.Г., Корело А.М., Туманов К.А., Иванов В.К. Оценка потенциальных радиологических рисков населения при реализации проекта «Прорыв» Госкорпорации «Росатом». Ч. 1. Рекомендации МКРЗ // Радиация и риск. 2020. Т.29, № 4. С. 33-47. Chekin S.Yu., Menyaylo A.N., Lovachev S.S., Seleva N.G., Korelo A.M., Tumanov K.A., Ivanov V.K. Assessment of Potential Radiological Risks of the Public under Implementation of the "Proryv" Project of the State Atomic Energy Corporation "Rosatom". Part 1. ICRP Recommendations. Radiatsiya i Risk = Radiation and Risk. 2020;29;4:33-47 (In Russ.). Иванов В.К., Чекин С.Ю., Меняйло А.Н., Ловачёв С.С., Селёва Н.Г., Бакин Р.И., Ильичев Е.А., Киселёв А.А., Соломатин В.М., Адамов Е.О., Лемехов В.В., Проухин А.В. Оценка потенциальных радиологических рисков населения при реализации проекта «Прорыв» Госкорпорации «Росатом». Ч. 2. Определение радиологического ущерба // Радиация и риск. 2020. Т.29, № 4. С. 48-68. Ivanov V.K., Chekin S.Yu., Menyaylo A.N., Lovachev S.S., Seleva N.G., Bakin R.I., Ilyichev Ye.A., Kiselev A.A., Solomatin V.M., Adamov Ye.O., Lemekhov V.V., Proukhin A.V. Assessment of Potential Radiological Risks of the Public under Implementation of the "Proryv" Project of the State Atomic Energy Corporation "Rosatom". Part 2. Determination of Radiological Detriment. Radiatsiya i Risk = Radiation and Risk. 2020;29;4:48-68 (In Russ.). Ильин Л.А., Самойлов А.С., Цовьянов А.Г., Шинкарев С.М., Шандала Н.К., Ганцовский П.П., Карев А.Е., Кухта Б.А., Симаков А.В., Клочков В.Н., Коренков И.П., Лягинская А.М., Паринов О.В., Соломатин В.М., Изместьев К.М. Радиационно-гигиенические исследования экспериментального производства смешанного нитридного уран-плутониевого топлива на АО «СХК». Ч. 1: Методы и результаты // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2021. № 5. С. 23-32. Ilyin L.A., Samoylov A.S., Tsovyanov A.G., Shinkarev S.M., Shandala N.K., Gantsovskiy P.P., Karev A.YE., Kukhta B.A., Simakov A.V., Klochkov V.N., Korenkov I.P., Lyaginskaya A.M., Parinov O.V., Solomatin V.M., Izmestyev K.M. Radiation-Hygienic Investigations of Experimental Production of Mixed Nitride Uranium-Plutonium Fuel at JSC SChC. Part 1. Methods and Results. Meditsinskaya Radiologiya i Radiatsionnaya Bezopasnost = Medical Radiology and Radiation Safety. 2021;5:23-32 (In Russ.). Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). Санитарные правила и нормативы. СанПиН 2.6.1.2523-09. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 100 с. Radiation Safety Standards NRB-99/2009. Sanitary Rules and Standards SanPiN 2.6.1.2523 - 09. Moscow, Publ., 2009. 100 p. (In Russ.). The Fukushima Daiichi Accident. Technical Volume 4/5: Radiological Consequences. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2015. 250 p. The Fukushima Daiichi Accident. Technical Volume 4/5: Radiological Consequences. Vienna, International Atomic Energy Agency, 2015. 250 p. МУ 2.6.5.028-2016. 2.6.5. Атомная энергетика и промышленность. Определение индивидуальных эффективных и эквивалентных доз и организация контроля профессионального облучения в условиях планируемого облучения. Общие требования // Методическое обеспечение радиационного контроля в атомной отрасли: Методические указания. М.: НПП «Доза», 2016. Т. 1. С. 41-117. MU 2.6.5.028-2016. 2.6.5. Nuclear Energy and Industry. Determination of Individual Effective and Equivalent Doses and Organization of Control of Occupational Exposure Under Conditions of Planned Exposure. General Requirements. Methodical Instructions. Methodological Support of Radiation Monitoring in the Nuclear Industry. Moscow, NPP "Doza" Publ., 2016. V.1. P.41-117 (In Russ.). United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Effects of Ionizing Radiation. V. 1. UNSCEAR 2006 Report to the General Assembly, Scientific Annexes A and B. New York: United Nations, 2008. 383 p. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Effects of Ionizing Radiation. V. 1. UNSCEAR 2006 Report to the General Assembly, Scientific Annexes A and B. New York, United Nations, 2008. 383 p. Kellerer A.M., Nekolla E.A., Walsh L. On the Conversion of Solid Cancer Excess Relative Risk into Lifetime Attributable Risk // Radiat Environ Biophys. 2001. V.40, No. 4. P. 249-257. Kellerer A.M., Nekolla E.A., Walsh L. On the Conversion of Solid Cancer Excess Relative Risk into Lifetime Attributable Risk. Radiat Environ Biophys. 2001;40;4:249-257. The 2007 International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103 // Ann. ICRP. 2007. V.37, No. 2-4. P. 1-332. The 2007 International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103. Ann. ICRP. 2007;37;2-4:1-332. Меняйло А.Н., Чекин С.Ю., Кащеев В.В., Максютов М.А., Корело А.М., Туманов К.А., Пряхин Е.А., Ловачев С.С., Карпенко С.В., Кащеева П.В., Иванов В.К. Пожизненный радиационный риск в результате внешнего и внутреннего облучения: метод оценки // Радиация и риск. 2018. Т.27, № 1. С. 8-21. Menyaylo A.N., Chekin S.Yu., Kashcheyev V.V., Maksyutov M.A., Korelo A.M., Tumanov K.A., Pryakhin Ye.A., Lovachev S.S., Karpenko S.V., Kashcheyeva P.V., Ivanov V.K. Lifetime Radiation Risk from External and Internal Exposure: an Assessment Method. Radiatsiya i Risk = Radiation and Risk. 2018;27;1: 8-21 (In Russ.). Иванов В.К., Карпенко С.В., Кащеев В.В., Ловачёв С.С., Кащеева П.В., Щукина Н.В., Туманов К.А., Кочергина Е.В., Максютов М.А. Зависимость минимально обнаружимого дозового уровня радиационных рисков рака от периода наблюдения в когорте российских ликвидаторов чернобыльской аварии // Радиация и риск. 2018. Т.27, № 3. С. 32-41. Ivanov V.K., Karpenko S.V., Kashcheyev V.V., Lovachev S.S., Kashcheyeva P.V., Shchukina N.V., Tumanov K.A., Kochergina YE.V., Maksyutov M.A. Dependence of the Minimum Detectable Dose Level of Radiation Risks of Cancer Versus the Observation Period in a Cohort of Russian Liquidators of the Chernobyl Accident. Radiatsiya i Risk = Radiation and Risk. 2018;27;3:32-41 (In Russ.).