Comparison of Radiation and Chemical Toxicity of Uranium Compounds on The Basis of Calculation by New ICRP Biokinetic Models

封面

如何引用文章

全文:

详细

Purpose: Harmonization and improvement of the system for regulating the internal radiation exposure of workers and the basic requirements for ensuring radiation safety, taking into account the application of new international requirements and recommendations.

Material and methods: The article presents a comparison of the radiation and chemical toxicity of uranium compounds, obtained on the basis of calculating the levels of inhalation intake and committed effective dose depending on the types of compounds F, M, F/M and M/S in the AMAD range from 0.3 to 20 μm for typical isotopic compositions of natural (NU), depleted (DU), low enriched (LEU) and highly enriched (HEU) uranium, which lead to the maximum permissible concentration of uranium in the kidneys. The calculations were carried out using new ICRP biokinetic models, which give more physiologically realistic representations of uptake and retention in organs and tissues, and excretion.

Results: The dynamics of uranium activity in the kidneys was calculated for constant chronic inhalation intake over a 50-year period and for acute intake. It was shown that in case of chronic intake, the rate of accumulation of uranium in the kidneys, expressed in relative units, does not depend on the AMAD in the range from 0.3 to 20 μm and slightly depends on the types of compounds F, F/M, M and M/S, which include almost all chemical compounds of uranium. In case of acute intake, there is a rapid, within 1–3 days, an increase of uranium in the kidneys to a maximum value and then a gradual decrease to a value of 20 % of the maximum value in 20–60 days, depending on the type of compound F, M, F/M, M/S and AMAD in a wide range of values from 0.3 to 20 µm. To compare the radiation and chemical toxicity of uranium, the values of the committed effective dose were calculated, which is formed after intake of uranium aerosols of the types F, M, F/M and M/S and AMADs from 0.3 to 20 µm in an amount that creates the maximum concentration of uranium in the kidneys 0.3 µg/g for chronic intake and 3 µg/g for acute intake. The values of uranium intake per year in milligrams, which form the maximum concentration of uranium in the kidneys of 0.3 µg/g, in case of constant chronic intake of uranium aerosols, as well as the values of uranium intake in milligrams, which form the maximum concentration of uranium in the kidneys of 3 μg/g after a single intake of uranium aerosols in both case of the types F, M, F/M and M/S and AMAD in the range from 0.3 to 20 µm were calculated, which are evidently independent of the considered isotopic composition of the uranium.

Conclusion: It is shown that chemical toxicity prevails over radiation toxicity for the types of uranium compounds F and F/M for all considered uranium isotopic composition, except for HEU; for the type of compound M it is the same for mixtures of NU and DU, and for the type M/S radiation toxicity prevails for all considered uranium isotopic composition. In case of chronic intake at committed effective dose exposure rate of several mSv per year, workers can suffer from the chemical toxicity of uranium when working with F and F/M compounds and isotope compositions of natural (NU), depleted (DU) and low enriched (LEU) uranium already after 1–2 years of work. In case of acute intake, the chemical toxicity of uranium should be taken as a criterion for limiting exposure for compounds F and F/M, and also partially M (for uranium isotope compositions of NU, DU and LEU), which can significantly, by tens and hundreds of times, reduce the permissible limit of uranium intake.

作者简介

A. Molokanov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: andrei.molokanov@gmail.com
Moscow

N. Potsyapun

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: andrei.molokanov@gmail.com
Moscow

E. Maksimova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: andrei.molokanov@gmail.com
Moscow

Yu. Kvacheva

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: andrei.molokanov@gmail.com
Moscow

参考

  1. Radiological Protection – Monitoring and Internal Dosimetry for Specific Materials. Part 1. Uranium. ISO 16638-1:2015 (E).
  2. Stradling N., Hodgson A., Ansoborlo E., Berard P., Etherington G., Fell T., LeGuen B. Anomalies between Radiological and Chemical Limits for Uranium after Inhalation by Workers and the Public. Radiation Protection Dosimetry. 2003. V.105, No. 1–4. P. 175–178.
  3. The Royal Society. The Health Effects of Depleted Uranium Munitions: Summary. Document 6/02. March 2002. ISBN 0 85403 5753.
  4. Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009. Гигиенические нормативы СП 2.6.1.2523-09. М. 2009. 100 с. [Radiation Safety Standards NRB-99/2009. Hygienic Standards SP 2.6.1.2523- 09. Moscow Publ., 2009. 100 p. (In Russ.)].
  5. ICRP. Occupational Intakes of Radionuclides: Part 1. ICRP Publication 130. Ann. ICRP. 2015;44;2.
  6. ICRP. Nuclear Decay Data for Dosimetric Calculations. ICRP Publication 107. Ann. ICRP. 2008;38;3.
  7. ICRP. Occupational Intakes of Radionuclides: Part 3. ICRP Publication 137. Ann. ICRP. 2017;46;3/4.
  8. ICRP. Human Alimentary Tract Model for Radiological Protection. ICRP Publication 100. Ann. ICRP. 2006;36;1-2.
  9. ICRP. Human Respiratory Tract Model for Radiological Protection. ICRP Publication 66. Ann. ICRP. 1994;24;1-3.
  10. ICRP. Basic Anatomical and Physiological Data for Use in Radiological Protection Reference Values. ICRP Publication 89. Ann. ICRP. 2002;32;3-4.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».