国外核安全观察哨|第21期

2025-09-25 来源:生态环境部核与辐射安全中心
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国际放射防护委员会重申线性无阈模型的科学性、实用性和审慎性
编者按
2025年9月15日,国际放射防护委员会(ICRP)Werner Rühm等人在《放射防护》(Journal of Radiological Protection)杂志2025年第45卷发表题为《放射防护体系的基本要素》的文章,重申线性无阈(LNT)模型的科学性、实用性和审慎性。全文参考译文如下。
放射防护体系的基本要素
摘要
国际放射防护委员会(ICRP)建立的放射防护体系凝聚了近一个世纪以来全球众多科学家与从业人员的共同努力。该体系立足于三大支柱:科学基础、伦理准则与实践经验。这些支柱共同支撑起构成放射防护战略的三大基本原则:实践正当性、防护最优化与剂量限值应用。需要特别指出的是,防护最优化应被理解为一个灵活且情境敏感的过程,其目标是在综合考虑经济、社会和环境因素的前提下确定适宜的防护水平,而非单纯追求剂量最小化。该体系在所有照射情境下均被证明能有效保护从业人员、患者、公众及环境。高剂量照射导致的健康组织急性损伤现象极为罕见,除放射治疗不可避免的副作用外,多数源于意外事故。在低剂量领域,该体系采用线性无阈(LNT)模型作为支撑——该模型通过从中高剂量辐射的流行病学数据外推,在承认不确定性的同时不忽视潜在危害,从而为审慎的政策制定(即在现有不确定性下经过周密考量)和低剂量风险预估提供科学依据。
关键词
放射防护体系,ICRP,LNT
1. 引言
国际放射防护委员会(ICRP)制定的防护体系构成了全球辐射防护法规的基础(ICRP, 2007a)。事实上,现代辐射防护每日惠及数百万接受诊断和治疗的患者、数百万在工作场所接触电离辐射的从业人员,以及数十亿受照于天然电离辐射源的公众。为确保该体系按设计意图实施——在科学与政治争论激烈的时代尤显重要——本文旨在重申该体系所依托的基本原则。
2. 辐射防护与国际放射防护委员会
自1895年发现X射线以来,全球众多科学家致力于研究电离辐射照射对健康及环境的影响,旨在制定和完善辐射防护指南,以保护人类与环境免受电离辐射的有害效应(Kathren与Ziemer, 1980; Lindell, 1996; Boice等, 2020)。由此,当电离辐射在科研、医疗和工业领域得到正确应用时,从业人员、患者、公众及环境均能获得有效保障。针对紧急情况,已制定相应防护措施,力求最大限度减轻对人员与环境的辐射影响。
近一个世纪以来,ICRP持续协调相关领域工作,制定并发布了获得国际广泛认可且被多国纳入立法的辐射防护建议(Clark和Valentin, 2009)。作为在英格兰和威尔士慈善委员会正式注册的慈善机构,ICRP始终保持政治与财务独立的非政府组织属性。其核心使命是通过推动辐射防护事业发展造福公众,在避免过度限制电离辐射应用效益的前提下,全面保护患者、从业人员、公众及环境免受电离辐射照射的有害影响。
3.放射防护体系的三大持久支柱
放射防护体系建立在三个持久的支柱之上——科学、伦理和经验(ICRP, 2007a)。换言之,该体系以证据为基础,通过多维度推理的考量而获得信息并不断发展。
众多辐射研究领域的知名专家定期审阅国际科学文献,并与关注辐射防护的其他国际领先组织交流研究成果。因此,ICRP的建议与当前关于辐射照射对人类及非人类生物群影响的科学证据保持一致。
经过与伦理学家和社会科学家的广泛国际磋商,该体系建立在全球共通的伦理价值观和原则之上,如行善、避害、审慎、公正与尊严(ICRP, 2018)。这些是ICRP建议被视为有用且能广泛融入不同文化国家法律的前提条件。
最后,ICRP的建议是在数代从业者经验积累的基础上制定的。因此,这些建议包含了实用指导,使其能够广泛应用于多种背景和情境中。
4.放射防护体系的三个基本原则
放射防护体系遵循三项基本原则——正当性、防护最优化以及剂量限值的应用(ICRP, 2007a)。
正当性原则涉及确定电离辐射照射是否总体上有利的过程,即任何涉及电离辐射的拟议行动对个人或社会的益处是否超过其在特定情况下可能造成的伤害或损害。该原则确保避免不合理的辐射照射,即任何涉及电离辐射的活动均具有总体净效益。正当性原则同样适用于紧急情况下的防护行动以及补救(清理)决策,促使在权衡所有正负面后果(包括非放射性影响)及相关行动可能导致的照射水平后作出决策。
防护最优化原则涉及通过考虑照射发生的可能性、受照人数以及需要将个体剂量保持在合理可达到的最低水平来管理辐射照射,同时兼顾经济、社会和环境因素(ICRP, 2020)。
防护最优化旨在权衡防护行动的利弊,以实现整体效益最大化。这并非单纯追求剂量降低,而是寻求最佳综合结果。例如,即使职业照射已低于剂量限值,仍支持进一步降低照射水平(ICRP 2006);而在医疗影像或放射治疗等正当化场景中,为达成最佳诊疗效果,亦允许合理增加受照剂量(ICRP, 2023)。
最后,剂量限值应用原则涉及对个体受照实施控制(ICRP, 2007b),以确保辐射健康效应(如癌症)的风险处于可接受水平,并防止组织效应(如皮肤灼伤和急性放射病)的发生。值得注意的是,剂量限值不适用于医疗照射,以避免干扰涉及电离辐射的医学影像检查和放射治疗。该原则的应用有助于在伦理考量背景下,确保电离辐射受照人群中的剂量得到公平分配,避免某些个体受到显著高于他人的照射(ICRP, 1991和2018)。
5.线性无阈模型
放射防护体系基于应用线性无阈(LNT)模型来防护辐射相关的随机性效应(如癌症)。LNT模型意味着患癌风险可描述为剂量的简单线性函数,且不存在无效应发生的阈值。值得注意的是,近年来多数流行病学研究日益证实:人类在低剂量范围内确实存在辐射致癌风险,其剂量—响应关系形态与线性模型一致(NCRP, 2018; Hauptmann等, 2020; Rühm等; 2022; Laurier等, 2023; Wakeford等, 2023)。无阈值的假设并非电离辐射特有,同样适用于吸烟、酒精或化学物质等多种致癌物。LNT模型使得通过现有流行病学证据估算低剂量下的癌症风险成为可能(Laurier等, 2023; Wakeford等, 2023)。结合LNT模型,在低剂量范围内采用2倍风险降低系数,这反映了电离辐射在低剂量或低剂量率下诱发癌症的效能较低(ICRP, 2007a)。
事实上,已知在低剂量情况下,某些与人类癌症诱发相关的细胞反应与剂量呈非线性关系。其中一些反应可能意味着低剂量下的健康风险低于线性外推至低剂量所暗示的水平。然而,另一些反应可能指向更高的健康风险。这些细胞反应虽不能像流行病学研究那样提供癌症风险的定量指标,但它们与采用LNT模型进行辐射防护的目的并不矛盾(UNSCEAR, 2021)。
放射防护体系的基础必须坚实,以应对复杂情境并统筹科学、伦理与实践层面的多重问题。基于当前流行病学与生物学的整体科学证据,ICRP认为将LNT模型应用于放射防护领域具有科学性、实用性和审慎性(ICRP, 2007a)。此处的审慎并非指选择风险最低的方案,而是在缺乏充分流行病学证据及完全明晰生物学机制的情况下,对人类癌症风险作出基于充分认知与慎重权衡的选择。风险与剂量间的正比关系使LNT模型成为放射防护中极具实用性的工具,尤其有利于优化防护措施的制定。
6.结论
通过放射防护体系的应用,急性组织损伤已极为罕见,除放射治疗不可避免的副作用外,多数由意外情况导致。当今大部分放射防护关注的是可能增加癌症风险的低剂量照射情况。LNT模型的应用为放射防护和公共卫生提供了有效支持。正当性与最优化原则的实施推动了照射量的合理降低,从而实现较高水平的防护保障。
该体系的支柱与原则历经时间考验且根基稳固,确保其始终保持与时俱进并切合实际需求。为保障这一特性在未来得以延续,ICRP近期通过《温哥华行动倡议》呼吁全球范围内加强放射防护专业能力建设。具体实施路径包括:各国政府及资助机构为放射防护研究提供充足资源支持;国家研究实验室及相关机构启动并维持长期研究计划;高等院校开发本科与研究生教育项目(Rühm等, 2023)。
ICRP的建议以科学为基础,立足于伦理价值,并具有实践性。其目标是在医疗、兽医、工业、农业、环境领域、太空探索及辐射与放射源构成进步核心要素的现代社会其他方面,确保人与环境获得充分保护的同时支持可持续发展。基于近百年经验积累,ICRP将继续作为放射防护体系的守护者,并根据需要不断完善该体系,造福全人类。
数据可用性声明
本研究未创建或分析任何新数据。
致谢
作者代表现任和前任ICRP主要委员及ICRP科学秘书处。他们声明无利益冲突。
参考文献
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作者信息
Werner Rühm,德国联邦辐射防护办公室,通讯作者,E- mail: wruehm@bfs.de
Kimberly Applegate,美国肯塔基大学医学院,已退休
伴信彦,日本原子能规制委员会
Francois Bochud,瑞士洛桑大学医院放射物理研究所
Simon Bouffler,英国卫生安全局辐射防护科学处
Kun-Woo Cho,韩国科学技术院
Chris Clement,国际放射防护委员会
Eduardo Gallego,西班牙马德里理工大学工业工程学院能源工程系
Olga German,国际放射防护委员会
Gillian Hirth,澳大利亚辐射防护与核安全局
细野真,日本近畿大学医学院
甲斐伦明,日本文理大学,日本放射线影响协会
Dominique Laurier,法国核安全与辐射防护管理局
刘森林,中国原子能科学研究院
Nicole E Martinez,美国克莱姆森大学土木与环境工程及地球科学学院
Sergey Romanov,俄罗斯南乌拉尔生物物理研究所
Thierry Schneider,法国核防护评估中心
David G Sutton,英国邓迪大学科学与工程学院
Andrzej Wojcik,瑞典斯德哥尔摩大学辐射防护研究中心,波兰凯尔采扬·科哈诺夫斯基大学生物研究所
收到日期:2025年8月6日
录用日期:2025年9月9日
发布日期:2025年9月15日
对外合作部  余少青  供稿
信息来源:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6498/ae02a2

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