Model for reconstruction of individualized external exposure doses for persons living in an territory contaminated with radionuclides as a result of the Chernobyl accident

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A statistical model has been developed for reconstructing individualized external exposure doses for persons living in a contaminated territory with radionuclides. The basis of the model is the data of individual dosimetric control of external exposure doses of more than 35,000 residents of the Gomel region and informative factor-signs that influence the formation of an individual external exposure dose. The model has a high degree of adequacy, as evidenced by the adjusted coefficients of determination from 0,71 to 0,74. For the adequacy of the application of the model for each calendar year, a coefficient was introduced that determines the decrease in the external exposure dose over time. The calculated values of external exposure doses, taking into account the factor, correlate with the data of individual dosimetric control, the deviation of the calculated values is ± 9%. Verification of the model was carried out on the generated control sample, the estimation error was ~10%. The developed model allows, with high accuracy and the least error, to reconstruction the individualized doses of external exposure of people living in a contaminated area, employed in various social spheres.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Dmitry B. Kulikovich

Gomel State Medical University

Author for correspondence.
Email: dimaproud@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6063-6225
Belarus, Gomel

Natalie G. Vlasova

Gomel State Medical University; Republican Scientific and Practical Center for Radiation Medicine and Human Ecology

Email: natalie_vlasova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7805-8822
Belarus, Gomel; Gomel

References

  1. Рожко А.В. и др. Заболеваемость раком щитовидной железы населения, пострадавшего в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС. Медико-биологические проблемы жизнедеятельности. 2013;7(1):31-37. [Rozhko A.V. et al. Zabolevaemost’ rakom shhitovidnoj zhelezy naselenija, postradavshego v rezul’tate katastrofy na Chernobyl’skoj AJeS = The incidence of thyroid cancer in the population affected by the Chernobyl nuclear power plant disaster. Mediko-biologicheskie Problemy Zhiznedejatel’nosti. 2013;7(1):31-37. (In Russ.)]
  2. Власова Н.Г. Методический подход реконструкции индивидуализированных доз облучения лиц, подвергшихся воздействию радиации в результате аварии на ЧАЭС. Мед. радиология и радиац. безопасность. 2013;58(3):24-33. [Vlasova N.G. Methodical approach to the reconstruction of individualized exposure doses of persons exposed to radiation as a result of the Chernobyl accident. Medical Radiology and Radiation Protection. 2013;58(3):24-33. (In Russ.)]
  3. Веялкин И.В., Чешик А.А., Семененко О.Ф. и др. Заболеваемость злокачественными новообразованиями отдельных органов в зависимости от индивидуализированных накопленных доз. Проблемы здоровья и экологии. 2015;45(3):78-84. [Veyalkin I.V., Cheshik A.A., Semenenko O.F. et al. The incidence of malignant neoplasms of individual organs depending on the individualized accumulated doses. Health and Ecology Issues. 2015;45(3):78-84. (In Russ.)]. https://doi.org/10.51523/2708-6011.2015-12-3-18.
  4. Матарас А.Н., Эвентова Л.Н., Висенберг Ю.В., Власова Н.Г. Методический подход оценки индивидуализированных доз внешнего облучения лиц, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на ЧАЭС. Проблемы здоровья и экологии. 2014;40(2):91-96. [Mataras A.N., Eventova L.N., Visenberg Yu.V., Vlasova N.G. A methodological approach to assessing individualized doses of external exposure of persons exposed to radiation as a result of the Chernobyl disaster. Health and Ecology Issues. 2014;40(2):91-96. (In Russ.)]. https://doi.org/10.51523/2708-6011.2014-11-2-19.
  5. Muller H. Ecosys-87: A Dynamic Model for Assessing Radiological Consequences of Nuclear Accidents. Health Physics. 1993;64(3):232-252. doi: 10.1097/00004032-199303000-00002.
  6. Куликович Д.Б., Власова Н.Г. Статистический анализ факторов, оказывающих влияние на формирование дозы внешнего облучения. Проблемы здоровья и экологии. 2022;19(3):99-105. [Kulikovich D.B., Vlasova N.G. Statistical analysis of factors contributing to the formation of the external radiation dose. Health and Ecology Issues. 2022;19(3):99-105. (In Russ.)]. https://doi.org/10.51523/2708-6011.2022-19-3-14
  7. МУ 2.6.1.2004-05. Реконструкция средней (индивидуализированной) накопленной эффективной дозы облучения жителей населенных пунктов Российской Федерации, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году (Дополнение 2 к МУ 2.6.1.579-96). Москва: Роспотребнадзор, 2005. 11 с. [Rekonstrukciya srednej (individualizirovannoj) nakoplennoj effektivnoj dozy oblucheniya zhitelej naselennyh punktov Rossijskoj Federacii, podvergshihsya radioaktivnomu zagryazneniyu vsledstvie avarii na Chernobyl’skoj AES v 1986 godu (Dopolnenie 2 k MU 2.6.1.579-96) =Reconstruction of the average (individualized) accumulated effective radiation dose of residents of populated areas of the Russian Federation exposed to radioactive contamination as a result of the Chernobyl nuclear power plant accident in 1986 (Addendum 2 to MU 2.6.1.579-96).. Moscow: Rospotrebnadzor; 2005. 11p. (In Russ.)]
  8. Брук Г.Я. и др. Средние накопленные за 1986-2005 годы эффективные дозы облучения жителей населенных пунктов Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областей Российской Федерации, отнесенных к зонам радиоактивного загрязнения по постановлению правительства Российской Федерации N 1582 от 18 декабря 1997 года “Об утверждении перечня населенных пунктов, находящихся в границах зон радиоактивного загрязнения вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС”. Радиация и риск. 2007;16(1):3-73. [Bruk G.Ya. et al. Srednie nakoplennye za 1986-2005 gody jeffektivnye dozy obluchenija zhitelej naselennyh punktov Brjanskoj, Kaluzhskoj, Orlovskoj i Tul’skoj oblastej Rossijskoj Federacii, otnesennyh k zonam radioaktivnogo zagrjaznenija po postanovleniju pravitel’stva Rossijskoj Federacii N 1582 ot 18 dekabrja 1997 goda “Ob utverzhdenii perechnja naselennyh punktov, nahodjashhihsja v granicah zon radioaktivnogo zagrjaznenija vsledstvie katastrofy na Chernobyl’skoj AJeS = Average accumulated effective radiation doses for 1986-2005 for residents of settlements in the Bryansk, Kaluga, Oryol and Tula regions of the Russian Federation, classified as radioactive contamination zones according to Decree of the Government of the Russian Federation N 1582 of December 18, 1997 “On approval of the list of settlements located in borders of zones of radioactive contamination due to the disaster at the Chernobyl nuclear power plant”. Radiacija i Risk. 2007;16(1):3-73. (In Russ.)]
  9. МУ 2.6.1.579-96. Реконструкция средней накопленной в 1986-2001гг эффективной дозы облучения жителей населенных пунктов Российской Федерации, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. М., 1996. 8 с. [MU 2.6.1.579-96. Rekonstrukcija srednej nakoplennoj v 1986-2001gg jeffektivnoj dozy obluchenija zhitelej naseljonnyh punktov Rossijskoj Federacii, podvergshihsja radioaktivnomu zagrjazneniju vsledstvie avarii na Chernobyl’skoj AJeS v 1986 godu = Reconstruction of the average accumulated effective radiation dose in 1986-2001 for residents of populated areas of the Russian Federation exposed to radioactive contamination as a result of the accident at the Chernobyl nuclear power plant in 1986. Moscow, 1996. 8 p. (In Russ.)]
  10. Методические указания. Определение годовой суммарной эффективной дозы облучения жителей населенных пунктов РБ, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Минск, 1996. 12 с. [Metodicheskie ukazanija. Opredelenie godovoj summarnoj jeffektivnoj dozy obluchenija zhitelej naseljonnyh punktov RB, podvergshihsja radioaktivnomu zagrjazneniju v rezul’tate avarii na Chernobyl’skoj AJeS = Methodical instructions. Determination of the annual total effective radiation dose for residents of populated areas of the Republic of Belarus exposed to radioactive contamination as a result of the accident at the Chernobyl nuclear power plant. Minsk, 1996. 12 p. (In Russ.)]
  11. Методические указания. Оценка эффективной дозы внешнего и внутреннего облучения лиц, которые проживают на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на ЧАЭС. Минск, 2003. 14 с. [Metodicheskie ukazanija. Ocenka jeffektivnoj dozy vneshnego i vnutrennego obluchenija lic, kotorye prozhivajut na territorii, podvergshejsja radioaktivnomu zagrjazneniju v rezul’tate katastrofy na ChAJeS. = Methodical instructions. Assessment of the effective dose of external and internal irradiation of persons who live in the territory exposed to radioactive contamination as a result of the Chernobyl disaster. Minsk, 2003. 14 p. (In Russ.)].
  12. International Atomic Energy Agency. Working papers of the TC project RER/9/074 “Radiation monitoring of public exposure in the remote period after the accident at the Chernobyl nuclear power plant”. Vienna: IAEA, 2007.
  13. Likhtariov I., Kovgan L., Novak D. et al. Effective doses due to external irradiation from the Chernobyl accident for different population groups of Ukraine. Health Physics. 1996;70(1):87-98. doi: 10.1097/00004032-199601000-00013.
  14. Skryabin A.M., Savkin M.N., Grinev M. et al. Distribution of doses received in rural areas affected by the Chernobyl accident. Didcot: National Radiological Protection Board; 1995. 52 p.
  15. Allen P.T., Archangelskaya G.V., Belyaev S.T. et al. Optimization of health protection of the public following a major nuclear accident: interaction between radiation protection and social and psychological factors. Health Physics. 1996;71(5):763-765. doi: 10.1097/00004032-199611000-00019
  16. Golikov V.Yu., Balonov M.I., Jacob P. External Exposure of the Population Living in Areas of Russia Contaminated due to the Chernobyl Accident. Biophysics. 2002;41(10):185-193. doi: 10.1007/s00411-002-0167-2
  17. Vlasova N.G., Rozhko A.V., Visenberg Yu.V., Drozd E.A. Dose Assessment in Population Living on Contaminated Territories at the Remote Period after the Chernobyl Accident. International Conference on Global Emergency Preparedness and Response. International Atomic Energy Agency (IAEA). Book of Synopses. IAEA Headquarters, Vienna, Austria, 19–23 October 2015. Ref. No: CN-213; 2015. p. 250-255.
  18. Куликович Д.Б., Власова Н.Г. Выявление однородных по дозе внешнего облучения групп жителей загрязненных территорий по совокупности информативных фактор-признаков. Проблемы здоровья и экологии. 2023;20(1):123-130 [Kulikovich D.B., Vlasova N.G. Identification of groups of residents in contaminated territories homogeneous in the external exposure dose by a set of informative factors-signs. Health and Ecology Issues. 2023;20(1):123-130 (In Russ.)]
  19. Мастицкий С.Э., Шитиков В.К. Статистический анализ и визуализация данных с помощью R. М.: ДМК Пресс, 2015. 496с. [Mastitsky S.E., Shitikov V.K. Statisticheskij analiz i vizualizacija dannyh s pomoshh’ju R = Statistical analysis and data visualization using R. M.: DMK Press, 2015. 496p. (In Russ.)]
  20. Каталог доз облучения жителей населенных пунктов Республики Беларусь. Минск, 1992. 94 с. [Katalog doz obluchenija zhitelej naselennyh punktov Respubliki Belarus’ = Catalog of radiation doses for residents of populated areas of the Republic of Belarus. Minsk, 1992. 94 p. (In Russ.)].
  21. Каталог доз облучения жителей населенных пунктов Республики Беларусь. Минск, 2004. 88 с. [Katalog doz obluchenija zhitelej naselennyh punktov Respubliki Belarus’ = Catalog of radiation doses for residents of populated areas of the Republic of Belarus. Minsk, 2004. 88 p. (In Russ.)].
  22. Каталог средних годовых эффективных доз облучения жителей населенных пунктов Республики Беларусь, утв. МЗ РБ 18 сентября 2009 г. Гомель, 2009. 86 с. [Katalog srednih godovyh jeffektivnyh doz obluchenija zhitelej naselennyh punktov Respubliki Belarus’, utv. MZ RB 18 Sentjabrja 2009g. = Catalog of average annual effective radiation doses for residents of populated areas of the Republic of Belarus, approved. Ministry of Health of the Republic of Belarus September 18, 2009. Gomel, 2009. 86 p. (In Russ.)].
  23. Каталог средних годовых эффективных доз облучения жителей населенных пунктов Республики Беларусь: утв. М3 РБ 27 марта 2015 г. Гомель, 2015. 73 с. [Katalog srednih godovyh jeffektivnyh doz obluchenija zhitelej naselennyh punktov Respubliki Belarus’: utv. M3 RB 27 Marta 2015 g. = Catalog of average annual effective radiation doses for residents of populated areas of the Republic of Belarus: approved. M3 RB March 27, 2015. Gomel, 2015. 73 p. (In Russ.)].
  24. Каталог средних годовых эффективных доз облучения жителей населенных пунктов Республики Беларусь: утв. М3 РБ 10 апреля 2020 г. Гомель, 2020. 62 с. [Katalog srednih godovyh jeffektivnyh doz obluchenija zhitelej naselennyh punktov Respubliki Belarus’: utv. M3 RB 10 Aprelya 2015 g. = Catalog of average annual effective radiation doses for residents of populated areas of the Republic of Belarus: approved. M3 RB April 10, 2020. Gomel, 2020. 86 p. (In Russ.)].
  25. Метод реконструкции индивидуализированных накопленных доз облучения включенных в Государственный регистр лиц, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС, других радиационных аварий / Инструкция по применению: утв. Министерством здравоохранения Республики Беларусь 12.12.2014 г., № 095-0914. Гомель, 2014. 9 с. [Metod rekonstrukcii individualizirovannyh nakoplennyh doz obluchenija vkljuchennyh v Gosudarstvennyj registr lic, podvergshihsja vozdejstviju radiacii vsledstvie katastrofy na Chernobyl’skoj AJeS, drugih radiacionnyh avarij / Instrukcija po primeneniju: utv. Ministerstvom zdravoohranenija Respubliki Belarus’ 12.12.2014 g., № 095-0914. = Method for reconstructing individualized accumulated radiation doses of persons included in the State Register who were exposed to radiation as a result of the disaster at the Chernobyl nuclear power plant and other radiation accidents / Instructions for use: approved. Ministry of Health of the Republic of Belarus 12/12/2014, No. 095-0914. Gomel’, 2014. 9 p. (In Russ.)].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Distribution of examined persons for the study period.

Download (180KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Residuals distribution (Q-Q plot) for occupational groups.

Download (358KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dynamics of external exposure dose for the study period.

Download (66KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Comparative analysis of the dose reduction factor with data from the IDC.

Download (163KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Comparison of IDC data with model forecast.

Download (199KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The Model verification for each occupational group.

Download (102KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

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».