S radioaktivitou se člověk setkává celoživotně, přirozené pozadí vytvářejí radioaktivní jádra vznikající interakcí vysokoenergetického kosmického záření v atmosféře i radionuklidy s dlouhou dobou života, které zde přežily od doby vzniku Sluneční soustavy, a produkty jejich rozpadu. Život je tak do značné míry na radioaktivitu, která byla v období jeho vzniku násobně intenzivnější, zvyklý. Přesto má radioaktivní záření negativní dopady na lidské zdraví, které rostou s jeho intenzitou.

Energie záření deponovaná na hmotnost ukazuje fyzikální veličina dávka s jednotkou grey (Gy = J/kg  =1 m²·s⁻²). Dávka se dá přímo měřit. Různé záření má odlišné biologické účinky. Při změření dávky a znalosti, o jaké záření jde a jaké části lidského těla a které orgány jsou zasažené, je možné biologické riziko ocenit. Změřená dávka se násobí odpovídajícími koeficienty a získáme efektivní dávku, jejichž jednotkou je sievert (Sv).

Pokud je efektivní dávka velmi vysoká, hrozí nemoc z ozáření, kdy se objevují hned přímo zdravotní dopady ozáření. V případě rychlého ozáření je hranice okolo 0,5 až 1 Sv. V případě rozložení efektivní dávky do delšího období se tato hranice zvyšuje. Při nižších dávkách sice nehrozí nemoc z ozáření, ale radiace projevuje zvýšením pravděpodobnosti vzniku nějaké nemoci, hlavně rakoviny. Pro dostatečně vysokých efektivních dávkách je pravděpodobnost vzniku rakoviny lineárně závislé na velikosti efektivní dávky.

V dozimetrické ochraně se uplatňuje přístup ALARA (As low As Reasonably Achievable). Předpokládá se v něm, že riziko rakoviny je v oblasti nízkých dávek, stejně jako pro dávky vyšší dávky, lineárně závislé na její velikosti. Již dlouhou dobu probíhá často velmi vyhrocená debata, jak tomu je pro oblast velmi nízkých dávek ve skutečnosti.

Během dne otevřených dveří v areálu našich ústavů v Řeži jsme v posledních letech ukazovali i výstavku historických dozimetrů (zdroj DOD v řežském areálu).

Existují názory, že pro velmi nízké dávky zvýšení rizika rakoviny mizí a nízké dávky mohou mít dokonce pozitivní dopady na zdraví. Jsou založeny hlavně na využití radioaktivity v radonových lázních, jako je třeba Jáchymov. A také na skutečnosti, že v některých oblastech je přírodní radiační pozadí velmi vysoké a v těchto místech se nepozoruje zvýšený výskyt rakovin či jiných zdravotních problémů vlivem zvýšené dávky. Na opačné straně jsou naopak názory hlavně protijaderných aktivistů, že pro nízké dávky klesá riziko vzniku rakoviny s hodnotou dávky mnohem pomaleji než lineárně.

Hromadné statistické studie radiačního rizika

Vyřešení popsané otázky je důležité nejen pro radiační ochranu a nejde o jednoduchý problém. Jak už bylo zmíněno, lidská populace je vystavena i relativně vysokým ročním efektivním dávkám z přírodního pozadí, ty se pohybují od zlomků milisievertu až po několik sovek milisievertů. To jsou hodnoty, které pokrývají celou oblast nízkých dávek, která nás zajímá. Potřebujeme také dostatečnou množinu lidí, kteří jsou vystaveni umělé radiaci. Pro zkoumání navíc potřebujeme přesný monitoring obdržených efektivních dávek a znalost životní historie, příčinu úmrtí, daných lidí. To je důvod proč velmi dlouho byli hlavním zdrojem informací o vlivu různých dávek obyvatelé Hirošimy a Nagasaki, kteří byli zasaženi následky explozí jaderných bomb.

V posledních desetiletích se stále více začínají využívat záznamy monitorování pracovníků s radiací. V tomto případě je monitorování dozimetrické situace u těchto zaměstnanců stále pečlivější. A postupně, jak běží léta, je stále více informací o jejich celoživotním osudu.

Připomeňme, že každá statistická studie je ovlivněna statistickými i systematickými nejistotami, které je třeba vždy vzít v úvahu. Zároveň je třeba vždy rozumět tomu, co reálně daná čísla znamenají. Často zdánlivě velká čísla znamenají opravdu zanedbatelný vliv. Často se tak různí aktivisté ohánějí čísly, kterým nerozumí. Detailněji jsem se toto problematiku snažil vysvětlit v dřívějším článku na Oslovi.

Z dřívějších studií je velmi důležitou dlouhodobá práce spojená s realizací Zpráv americké Akademie věd BEIR (Biologic Effects of Ionizing Radiation). Nejnovější je BEIR VII „Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation“ dokončený v roce 2006. Závěrem detailní analýzy je, že i pro velmi nízké dávky je naplněna lineární závislost rizika rakoviny na velikosti efektivní dávky. Stejně tak se konstatuje, že se nepozoruje žádné zvýšení jiných zdravotních rizik s nízkými dávkami radiace. V této oblasti zmiňuje nutnost dalších studií.

Dozimetrické monitorování probíhá i u exkurzi na reaktory Centra výzkumu Řež (zdroj DOD v řežském areálu).

Velmi rozsáhlá studie „The 15-Country Collaborative Study of Cancer Risk among Radiation Workers in the Nuclear Industry: estimates of radiation-related cancer risks“ založená na datech monitorování pracovníků s radiací v patnácti státech vyšla v roce 2007. U každých států a jejich organizaci se sledované období liší, ale celkově se týká období mezi 1944 až 1997. Celkově bylo v seznamech 598 068 zaměstnanců. Část pracovníků byla z analýzy vyřazena, jednalo se hlavně o pracovníky zaměstnané méně než rok. V hlavní analýze tak je zahrnuto pouze 407 391 zaměstnanců. Celková doba, kterou byl daný soubor lidí v režimu monitorování, byl 5 192 710 člověkolet. Celkově bylo v této populaci 24 158 úmrtí, z toho v 6 794 případech se jednalo o rakovinu. I zde se pozoruje lineární závislost rizika rakoviny na efektivní dávce. Průběh této závislosti lze popsat parametrem ERR/Sv je podíl rozdílu počtu rakovin v zasažené a nezasažené skupině a počtu rakovin v nezasažené skupině. Nalezená hodnota spojená s růstem rizika rakoviny ERR/Sv = 0,97. Ovšem s poměrně vysokou nejistotou. Hodnota je na úrovni 90 % pravděpodobnosti od 0,28 do 1,77. Připomeňme, že v hranicích dvou směrodatných odchylek je 95 % pravděpodobnost rozložení správného výsledku. Tuto studii jsem podrobněji popsal při rozboru možných zdravotních dopadů z radiace ve Fukušimě a Černobylu v článku uveřejněném zhruba rok po havárií ve Fukušimě I.

Lineární závislosti neodporují ani výsledky analýzy databází populace zasažené havárií v Černobylu a likvidátorů, kteří se zúčastnili likvidace jejich následků. Jde o studii zdravotních dopadu havárie Výboru spojených národů o účincích radioaktivního záření UNSCEAR.

Velkým probléme u takových studií je porovnání srovnatelných souborů lidí, kteří s radiací nepracují a pracovníků s radiací. Zvláště, pokud nejsou podrobné znalosti o kouření a dalších podmínkách životního stylu nebo genetické predispozice, které ovlivňují pravděpodobnost vzniku rakoviny mnohem více. Zároveň má rakovina latentní období. Je tak třeba kontrolovat, aby statistiku neovlivnili pracovníci, u kterých od obdržení dané dávky uplynula příliš krátká doba.

Relativní poměr mezi pravděpodobností rakoviny u člověka s danou pracovní dávkou a člověka, který se s umělou radioaktivitou nesetkává. V daném případě nejsou zahrnuty leukemie a zahrnují se pouze zaměstnanci, kteří byli v databázi alespoň deset let (zdroj nejnovější studie INWORKS).

Nejnovější studie skupiny INWORKS

V těchto dnech byla v časopisech BMJ (British Medical Journal) zaměřených na medicínské problémy nová studie využívající rozsáhlý soubor dat o pracovnících v jaderné oblast z Francie, Velké Británie a Spojených států amerických INWORKS (International Nuclear WORKers Study). Ta pokrývá období 1944 až 2016 a zahrnuje 309 932 pracovníků, z nichž 103 553 už zemřelo a to 31 009 na rakovinu. Celková doba prožitá tímto souborem zaměstnanců v monitorování byla 10,72 milionů člověkolet.

I tato studie podporuje předpoklad lineární závislosti růstu rizika rakoviny s hodnotou obdržené efektivní dávky. V tomto případě byla nalezena hodnota ERR/Sv 0,53 na úrovni 90 % pravděpodobnosti mezi hodnotami 0,33 až 0,77. Což je v plné shodě se zmíněnou studií pracovníků s radiací z 15 zemí z roku 2007. Je třeba zdůraznit, že tyto práce nejsou nezávislé a v značné části zahrnutých pracovníků se překrývají.

V práci se snažili oddělit vliv kouření a provedli analýzu bez zahrnutí rakoviny plic, která je prioritně způsobována právě kouřením. Výsledek vzhledem k průběhu závislosti rizika rakoviny na velikosti efektivní dávky se nezměnil.

Pokud se do analýzy zahrnuli pouze pracovníci, z pozdějšího období, kdy byla jejich přesnost monitorování vyšší, získá se riziko o něco vyšší, ale zůstává v mezích statistických nejistot. Odstranění pracovníků z padesátých a šedesátých let se však může projevit dramatičtějším propadem statistiky případů z vyšší dávkou. Bezpečnost práce se totiž v oboru zvětšuje a i omezení na dovolené dávky se zpřísňují.

Závěrem lze konstatovat, že i tato studie podporuje lineární závislost růstu rizika vzniku rakoviny s obdrženou dávkou a přístup zahrnutý do zmíněného principu ALARA. Ještě je třeba připomenout, že se jedná o lineární závislost někde v oblasti efektivních dávek zhruba mezi 10 až 700 mSv. Jaká je situace pro dávky nižší než 10 mSv je kompletně otevřená otázka.