每一位辐射防护工作者, 在辐射防护工作实践中, 都有这样的经验, 在照射剂量比较高时, 往往比较容易降低, 花比较少的钱, 就可以降低比较多的剂量, 也即辐射防护设备和措施代价增加(△C)与新降低的集体剂量(-△S)的比值代价比(Cr=△C/-△S)比较低; 随着剂量的不断降低, 再降低就越困难, 即花同样多的钱, 往往降低的剂量不如以前多, 达到一定程度再降低就更困难, 也即辐射防护设备和措施的代价比(Cr)相当高。这就需要确定, 在符合剂量限值体系要求的前题下, 一个什么样水平的辐射防护设备和措施的代价比(Cr)对于一个国家才是合适的, 这个值即是这个国家的辐射防护α值。这个值虽然取决于很多因素, 但是, 主要因素还是一个国家的经济状况, 这又用人均国内生产总值(GDP)来衡量。当然, 还要考虑一个国家的辐射对防护技术水平, 医疗卫生水平、物价水平、居民文化素质和居民心理承受能力等诸多因素。
1 人均国内生产总值(GDP)法人均国内生产总值(GDP)法估算辐射防护α值, 是估算辐射防护α值方法之一, 以方法简便为特点, 且能验明其他方法所估计的α值[1, 2]。
1.1 GDP法估算辐射防护α值方法根据国际上通用的GDP法, 辐射防护α值可以根据统计学上1 man·Sv能引起的随机性致命效应相关的费用来确定。首先估计1 man·Sv引起的人均随机性致命效应有关的预期寿命缩短, 再按人均GDP估算人均寿命缩短1a的价值, 这就是统计学上1 man·Sv能引起的随机性致命效应数相应的货币价值, 即辐射防护α值。
对于低剂量—低剂量率辐射, 随机性致命效应引起的寿命缩短是辐射致癌和致遗传两个效应的总和。
据ICRP60号出版物, 对包括儿童在内的全体居民的低剂量—低剂量率辐射致癌标化概率系数为5.0×10-2 Sv-1[3], 非致死性癌症加权标化概率系数为1.0×10-2 Sv-1[3], 各器官组织癌症经寿命损失校正系数校正后, 二者的合计危害为5.92 ×10-2 Sv-1[3], 每例归因癌症死亡的平均寿命损失在相乘模型计算时为13~15 a[3]; 全体居民的低剂量—低剂量率照射引起的全部后裔严重遗传学效应的标化概率系数为1.0×10-2 Sv-1[3], 经寿命损失校正系数校正后, 计算合计危害时, 为1.33 ×10-2 Sv-1[3], 每例归因遗传缺陷引起的寿命丧失估计为20 a[3]。
因此, 理论上1 man·Sv引起的人均预期寿命缩短为:(5.92 ×10-2×15)+(1.33×10-2×20)≈1.15a。
历年国家统计局“中华人民共和国国民经济和社会发展统计公报”提供年度GDP和年末全国人口统计总数, 经计算可获取年度人均GDP值, 按年终人民币元/美元汇价转汇, 即可计算出我国年度人均GDP美元值, 此值可以用于计算我国年度辐射防护α值美元值。
1.2 我国辐射防护α基础值笔者从1990年开始, 主要采用ICRP60号出版物提供的资料, 利用IAEA、ICRP、某些国家及作者使用的GDP方法[1, 2, 4, 5, 6], 跟踪我国国家统计局历年公布的“中华人民共和国国民经济和社会发展统计公报”及以后的修正数据, 和年终人民币元/美元汇率, 逐年估算了我国的辐射防护α基础值(αo)。结果见表 1。
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表 1 GDP法估算我国辐射防护α值基础值(αo) |
利用人均国民生产总值(GNP)法、IAEA、ICRP和一些经济发达国家的企业或部门及研究机构提出了自己的辐射防护α建议值。经济发达国家一般人均GNP值均在10 000~20 000美元范围内或附近, 世界各国人均GNP值在3 000美元左右(ICRP1983, IAEA1983)。IAEA、ICRP和一些经济发达国家的GNP辐射防护αo建议值见表 2。
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表 2 国际机构及各国辐射防护α基础值(αo) 单位:美元/man·Sv |
从表 1、2中可以看出, 在1990~2000年期间, 随着我国GDP迅速增加、GDP法估算的我国辐射防护α基础值(αo), 由336美元上升到981美元, 由相当于IAEA推荐值(3 000美元)的1/10上升到近1/3, 平均年增长率为11.98%, 如果以此年增长率增长, 按981(1+11.98%)n式计算, 将分别在10和21a达到IAEA和ICRP辐射防护α值推荐值水平。但是, 在以后的年代里, 我国不可能长期保持20世纪90年代GDP发展速度, 因此, 预计达到IAEA和ICRP辐射防护α值推荐值水平的时间只是个粗略估计。
根据GDP法估算的我国辐射防护α值基础值(αo)水平和增长速率, 及辐射防护α值修订间隔时间不宜过短或过长, 建议我国辐射防护α值基础值(αo)估算值达到IAEA推荐值(3 000美元)前使用IAEA推荐值、超过IAEA推荐值后使用ICRP推荐值(10 000~20 000美元)。按照GDP法估算的我国1990~2000年期间辐射防护α值基础值(αo)的年平均增长速率, 从现在起, 以后每约间隔10a年左右时间, 修订一次我国辐射防护α值基础值(αo)是较为适宜的。
4 GDP法估算要结合国情综合考虑GDP法估算辐射防护α值基础值(αo)适用于经济发达国家, 而包括中国在内的发展中国家, 由于人均GDP普遍较低, 因此, 以GDP法估算的本国辐射防护α值基础值(αo)必定偏低, 但作为高科技领域放射性核素和辐射装置应用相配套的辐射防护设备和措施的代价比(Cr), 与经济发达国家相比, 偏低程度不会如此之大。不应该单独以人均GDP为依据确定本国辐射防护α值基础值(αo), 而应和其他方法得到的估算值相综合, 这些方法包括:生产事故和医疗事故等恶性死亡的法庭判决调查, 主要致死疾病(癌症、冠状动脉硬化性心脏病、脑血管意外)的医疗开支调查, 人寿保险调查, 工资和投资收益调查, 自愿支付调查法(WTP)(个人为避免死亡愿意支付的钱数, 或愿意承担此危险而接受的额外补偿钱数)及政府机构使用值调查等方法, 从法定判决、法律规定、创造价值、社会贡献、安全文化、危险意识、疾病治疗等各种不同角度的社会生命价值(VOL), 推算出各种调查方法的αo估计值, 综合分析比较, 产生出的本国辐射防护α值基础值(αo), 才能比较符合本国国情。
引深一步, 可以认为辐射防护α值基础值(αo), IAEA推荐值(3 000美元)适用于发展中国家, 而ICRP推荐值(10 000~20 000美元)适用于发达国家。
5 确定我国辐射防护α值基础值(αo)的工作可分成几个部份进行(1) 在全国范围内, 组织进行各种调查方法的辐射防护α值基础值(αo)的估计调查。
(2) 国内在用的各种辐射防护设备和措施代价比(Cr)的调查。
辐射装置辐射防护设备和措施的代价比(Cr)可以通过以下公式计算得出:
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(1) |
式中:Cr为该辐射防护设备和措施的代价比(元/ man· Sv); △C为该辐射防护设备和措施的总投资, 包括维修费用(元); △S为该辐射防护设备和措施新降低的集体有效剂量(man·Sv); D0为该辐射装置操作人员操作位置处原年有效剂量(Sv/a); D1为该辐射装置操作人员操作位置处辐射防护设备和措施使用后, 达到的年有效剂量(Sv/a); T为该辐射防护设备和措施使用年限(a); N为使用该辐射装置人员数(man); m为该辐射装置操作位置数(个); i为该辐射装置第i个操作位置处。
(3) 将上述二部份调查结果, 进行比较分析, 综合确定辐射防护最优化代价比(Cr)临界值, 即我国辐射防护α值基础值(αo)。
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