Szerven belül egyenetlen dóziseloszlások és az LNT-modell



Hasonló dokumentumok
Szerven belül egyenetlen dóziseloszlások és az LNT-modell

Radonexpozíció és a kis dózisok definíciója

Darupályák ellenőrző mérése

A vérképző rendszerben ionizáló sugárzás által okozott mutációk kialakulásának numerikus modellezése

Az entrópia statisztikus értelmezése

3515, Miskolc-Egyetemváros

Kis dózis, nagy dilemma

Statisztikai próbák. Ugyanazon problémára sokszor megvan mindkét eljárás.

ORVOSI STATISZTIKA. Az orvosi statisztika helye. Egyéb példák. Példa: test hőmérséklet. Lehet kérdés? Statisztika. Élettan Anatómia Kémia. Kérdések!

Hipotézis vizsgálatok. Egy példa. Hipotézisek. A megfigyelt változó eloszlása Kérdés: Hatásos a lázcsillapító gyógyszer?

Békefi Zoltán. Közlekedési létesítmények élettartamra vonatkozó hatékonyság vizsgálati módszereinek fejlesztése. PhD Disszertáció

KAPILLÁRIS NYOMÁS GÖRBE MEGHATÁROZÁSA HIGANYTELÍTÉSES POROZITÁSMÉRÉS ADATAIBÓL DETERMINATION OF CAPILLARY PRESSURE CURVE FROM MERCURY POROSIMETRY DATA

A bór neutron befogásán alapuló sugárterápia hatékonysága az elpusztítandó áttétek méretének függvényében

A bankközi jutalék (MIF) elő- és utóélete a bankkártyapiacon. A bankközi jutalék létező és nem létező versenyhatásai a Visa és a Mastercard ügyek

KOMBINATORIKA ELŐADÁS osztatlan matematika tanár hallgatók számára. Szita formula

Influence of geogas seepage on indoor radon. István Csige Sándor Csegzi Sándor Gyila

Az elektromos kölcsönhatás

Matematikai modell a radon leányelemeinek centrális légutakban kialakult daganatok növekedésére gyakorolt hatásának vizsgálatára

s n s x A m és az átlag Standard hiba A m becslése Információ tartalom Átlag Konfidencia intervallum Pont becslés Intervallum becslés

Balogh Edina Árapasztó tározók működésének kockázatalapú elemzése PhD értekezés Témavezető: Dr. Koncsos László egyetemi tanár

20 PONT Aláírás:... A megoldások csak szöveges válaszokkal teljes értékőek!

d(f(x), f(y)) q d(x, y), ahol 0 q < 1.

MATEMATIKAI STATISZTIKA KISFELADAT. Feladatlap

A kehelysejtek szerepe a radon expozícióra adott sugárválaszban

Statisztikai módszerek

A hőátbocsátási tényező meghatározása az MSZ :1991 szerint R I R= II. λ be R R + R [%], 4 [%], 3. ibe RI =

MŰSZAKI TUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA. Napkollektorok üzemi jellemzőinek modellezése

Variancia-analízis (ANOVA) Mekkora a tévedés esélye? A tévedés esélye Miért nem csinálunk kétmintás t-próbákat?

Radioaktivitás biológiai hatása

Schlüter -KERDI-BOARD. Közvetlenűl burkolható felületű építőlemez, többrétegű vízszigetelés

Dénes Tamás matematikus-kriptográfus

Tiszta és kevert stratégiák

III. Képességvizsgálatok

8. Programozási tételek felsoroló típusokra

METROLÓGIA ÉS HIBASZÁMíTÁS

Radon és leányelemeihez kapcsolódó dóziskonverziós tényezők számítása komplex numerikus modellek és saját fejlesztésű szoftver segítségével

,...,q 3N és 3N impulzuskoordinátával: p 1,

Műszaki folyamatok közgazdasági elemzése. Kevert stratégiák és evolúciós játékok

Algoritmusok és adatszerkezetek gyakorlat 09 Rendezések

Radon-koncentráció relatív meghatározása Készítette: Papp Ildikó

Regresszió. Fő cél: jóslás Történhet:

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Valószínőségi eloszlások Binomiális eloszlás

4 2 lapultsági együttható =

RENDSZERSZINTŰ TARTALÉK TELJESÍTŐKÉPESSÉG TERVEZÉSE MARKOV-MODELL ALKALMAZÁSÁVAL I. Rendszerszintű megfelelőségi vizsgálat

MEZŐGAZDASÁGI TERMÉKEK FELVÁSÁRLÁSI FOLYAMATÁNAK SZIMULÁCIÓJA, KÜLÖNÖS TEKINTETTEL A CUKORRÉPÁRA OTKA

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

Radon leányelemek depozíciója és tisztulása a légzőrendszerből

ALAKOS KÖRKÉS PONTOSSÁGI VIZSGÁLATA EXCEL ALAPÚ SZOFTVERREL OKTATÁSI SEGÉDLET. Összeállította: Dr. Szabó Sándor

Ötvözetek mágneses tulajdonságú fázisainak vizsgálata a hiperbolikus modell alkalmazásával

A Markowitz modell: kvadratikus programozás

Al-Mg-Si háromalkotós egyensúlyi fázisdiagram közelítő számítása

2. személyes konzultáció. Széchenyi István Egyetem

Fuzzy rendszerek. A fuzzy halmaz és a fuzzy logika

A Ga-Bi OLVADÉK TERMODINAMIKAI OPTIMALIZÁLÁSA

Folyadékszcintillációs spektroszkópia jegyz könyv

Radioaktív bomlási sor szimulációja

Az aktív foglalkoztatási programok eredményességét meghatározó tényezõk

Lineáris regresszió. Statisztika I., 4. alkalom

11. előadás PIACI KERESLET (2)

Fázisátalakulások vizsgálata

Eloszlás-független módszerek (folytatás) 14. elıadás ( lecke) 27. lecke khí-négyzet eloszlású statisztikák esetszámtáblázatok

Hely és elmozdulás - meghatározás távolságméréssel

/11 Változtatások joga fenntartva. Kezelési útmutató. UltraGas kondenzációs gázkazán. Az energia megőrzése környezetünk védelme

A sokaság/minta eloszlásának jellemzése

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Elosztott rendszerek játékelméleti elemzése: tervezés és öszönzés. Toka László

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Compton-effektus. Zsigmond Anna. jegyzıkönyv. Fizika BSc III.

7. Mágneses szuszceptibilitás mérése

RADON ÉS AZ LNT HIPOTÉZIS. Balásházy Imre, Szőke István, Farkas Árpád, Tatár Loránd Gergely, Madas Balázs Gergely

13. Tárcsák számítása. 1. A felületszerkezetek. A felületszerkezetek típusai

1.Tartalomjegyzék 1. 1.Tartalomjegyzék

Alapmőveletek koncentrált erıkkel

Support Vector Machines

Optikai elmozdulás érzékelő illesztése STMF4 mikrovezérlőhöz és robot helyzetérzékelése. Szakdolgozat

Hitelderivatívák árazása sztochasztikus volatilitás modellekkel

Die Sensation in der Damenhygiene Hasznos információk a tamponokról

Vízóra minıségellenırzés H4

2.1. DEMOGRÁFIAI CSERE

10. Mintavételi tervek minısítéses ellenırzéshez

ORVOSI STATISZTIKA. Az orvosi statisztika helye. Egyéb példák. Példa: test hőmérséklet. Lehet kérdés? Statisztika. Élettan Anatómia Kémia. Kérdések!

Ionizáló sugárzások dozimetriája

Adatsorok jellegadó értékei

12.A 12.A. A belsı ellenállás, kapocsfeszültség, forrásfeszültség fogalmának értelmezése. Feszültséggenerátorok

III. Áramkör számítási módszerek, egyenáramú körök

1. Adatok kiértékelése. 2. A feltételek megvizsgálása. 3. A hipotézis megfogalmazása

Méréselmélet: 5. előadás,

Statisztika I. 3. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

Tanult nem paraméteres próbák, és hogy milyen probléma megoldására szolgálnak.

Táblázatok 4/5. C: t-próbát alkalmazunk és mivel a t-statisztika értéke 3, ezért mind a 10%-os, mind. elutasítjuk a nullhipotézist.

Philosophiae Doctores. A sorozatban megjelent kötetek listája a kötet végén található

Autópálya forgalom károsanyag kibocsátásának modellezése és szabályozása

A BÜKKI KARSZTVÍZSZINT ÉSZLELŐ RENDSZER KERETÉBEN GYŰJTÖTT HIDROMETEOROLÓGIAI ADATOK ELEMZÉSE

A mágneses tér energiája, állandó mágnesek, erőhatások, veszteségek

Összegezés a 92/2011.(XII.30.) NFM rendelet 9. melléklete alapján

The original laser distance meter. The original laser distance meter

A MÉLYEBB TÜDŐRÉGIÓKBÓL TISZTULÓ RADON- LEÁNYTERMÉKEK DÓZISJÁRULÉKA A CENTRÁLIS LÉGUTAKBAN. Kudela Gábor 1, Balásházy Imre 2

Példa: Normálfeszültség eloszlása síkgörbe rúd esetén

Gyakorló feladatok a Kísérletek tervezése és értékelése c. tárgyból Lineáris regresszió, ismétlés nélküli mérések

2 Wigner Fizikai Kutatóintézet augusztus / 17

Átírás:

Szerven belül egyenetlen dózseloszlások és az LNT-modell Madas Balázs Gergely*, Balásházy Imre Magyar Tudományos Akadéma Energatudomány Kutatóközpont 1121 Budapest, Konkoly-Thege Mklós út 29-33. *madas.balazs@energa.mta.hu Ttle and Abstract Inhomogeneous suborgan dose dstrbutons and the LNT-model. In the current system of radaton protecton, lnear relaton between rsk of stochastc effects and effectve dose s assumed. Effectve dose beng the weghted sum of absorbed organ doses s ndependent of the suborgan dose dstrbuton. However, there are experments suggestng that rsk s a non-lnear functon of absorbed dose and thus t depends on the suborgan dose dstrbuton. The obectve of the present work s to study how nhomogeneous dose dstrbuton may nfluence the rsk n case of dfferent dose effect relatonshps wth the example of nhaled radon progeny. Results show that the rsk s ndependent of the suborgan dose dstrbuton f the dose effect relatonshp s lnear. However, t can be concluded that f there s a low dose range where the dose effect relatonshp s not lnear then the threshold of ths dose range s lower for nhomogeneous than for homogeneous spatal dose dstrbutons. Keywords LNT-model, spatal dose dstrbuton, radon progeny Note An extended verson of ths paper can be found n Balázs G. Madas s PhD dssertaton (n Hungaran) and among the proceedngs of 13th IRPA Congress (n Englsh). Ctaton data can be found n the reference secton. Kvonat A sugárvédelem elenleg rendszere a sztochasztkus hatások kockázata és az effektív dózs között összefüggést feltételez. Az effektív dózs a szervekben elnyelt dózsok átlaga, így független a szerven belül dózseloszlástól. Ugyanakkor számos kísérlet utal arra, hogy a kockázat nem függvénye az elnyelt dózsnak, és ezért szükségképpen függ a szerven belül terheléseloszlástól. Ebben a munkában a belélegzett radon-leányelemek példáán azt vzsgáluk, hogy az egyenetlen terheléseloszlás hogyan befolyásolhata a kockázatot különbözı dózs-hatás összefüggések esetén. Az eredmények azt mutaták, hogy a kockázat független a szerven belül dózseloszlástól, ha a dózs-hatás összefüggés. Ugyanakkor megállapítható, hogy ha létezk egy ks dózs tartomány, ahol a dózs-hatás összefüggés nem, akkor e dózstartomány határa egyenetlen dózseloszlások esetén ksebb, mnt egyenletes terheléseloszlások esetén. Kulcsszavak LNT-modell, térbel dózseloszlás, radonleányelemek Megegyzés A ckk bıvebb változata megtalálható Madas Balázs Gergely doktor értekezésében, lletve angolul a 13. IRPA kongresszus konferencackke között. A pontos hvatkozás adatok megtalálhatóak az Irodalom feezetben. BEVEZETİ A sugárvédelm szabályozás elenleg rendszere részben azon a feltevésen alapul, hogy a sugárterhelés sztochasztkus hatásának valószínősége egyenesen arányos az effektív dózssal. Az effektív dózs a szövetekben elnyelt dózsok súlyozott összege, és ezért független a terhelés szerven belül térbel eloszlásától. Sugárbológa kísérletek vszont olyan elenségekre mutattak rá, amelyek szerepet átszhatnak a rák kalakulásában, de mértékük nem egyenesen arányos az elnyelt dózssal. E elenségek közé tartoznak a szomszédhatások [1], az adaptív válasz [2] és a genomka nstabltás s [3]. Ezek a nem elenségek mkroszkopkus skálán (s) megfgyelhetıek, és ezért arra utalnak, hogy az onzáló sugárzás sztochasztkus hatásanak kockázata a szerven belül terheléseloszlástól s függhet. http://www.sugarvedelem.hu/sugarvedelem 7

A kísérleteken kívül egy elv megfontolás s felvet a kérdést, hogy a kockázatbecslés során fgyelmen kívül hagyható-e a szerven belül terheléseloszlás. Ha ugyans a kockázat független a mkroszkopkus terheléseloszlástól, akkor az azt s elent, hogy adott sugárfata esetén 0,1 J onzáló energa ugyanazt a makroszkopkus hatást válta k attól függetlenül, hogy egy szerv egészében, annak felében vagy negyedében, esetleg egyetlen setében nyelıdk el. Ez a természettıl degennek tőnk. Természetesen a sugárvédelemnek nem céla, hogy olyan esetekben adon útmutatást a szabályozásra nézve, amelyek a valóságban gyakorlatlag nem fordulnak elı. Mután azonban a radonleányelemek, amelyekbıl a háttérsugárzás legnagyobb része származk, gen egyenetlen terheléseloszlást eredményeznek a tüdıben [4 7], az elnyelt dózs térbel eloszlásának szerepére vonatkozó kérdés nem csupán elmélet, a válasznak gyakorlat következménye s lehetnek. Ebben a munkában azt vzsgáluk, hogy hogyan lehet bevezetn az effektív dózs számításának egy ú módát, amellyel fgyelembe vehetı a sugárterhelés szerven belül egyenetlensége. A légutakban külepedı radonleányelemek példáán azt s tanulmányozzuk, hogy a ks dózs tartományban mkroszkopkusan megfgyelhetı nem elenségek, hogyan mutatkozhatnak meg makroszkopkus sznten egyenletes és egyenetlen terhelések esetén. MÓDSZEREK A válaszadó egységek defnálása Annak érdekében, hogy fgyelembe lehessen venn a szerven belül terheléseloszlást, a szerveket ksebb egységekre kell felosztan. Ezeket a ksebb egységeket a továbbakban szövetegységeknek nevezzük. Az elnyelt dózsokat és az egyenértékdózsokat ezekre a szövetegységekre vonatkozóan számítuk k, mad az effektív dózs meghatározásánál az egyes szövetegységekhez tartozó egyenértékdózsokat összegezzük valamlyen súlyozással. Az összegzésbıl következk, hogy a különbözı szövetegységekhez rendelt bológa hatásokat egymástól függetlennek tekntük. Ez az egyszerősítés teknthetı túlzottnak, azonban ugyanlyen egyszerősítés ellemz a elenleg sugárvédelm szabályozást, csak ott nem a szövetegységeken, hanem a szerveken bekövetkezı bológa változások függetlenségét feltételezk. Az ú módszer tehát nem a szerveket, hanem a szövetegységeket teknt a sztochasztkus hatások szempontából lényeges válaszadó egységnek. Az egyszerőség kedvéért csak a tüdıt vzsgáluk, és nem vesszük fgyelembe a több szerv terhelését. Sıt, mután a tüdıbel terheléseloszlás sem smert megfelelı pontossággal, azaz a szövetegységek méretének megfelelı felbontással, ezt az eloszlást azzal a dózseloszlással közelítük, amely a centráls légutak egy öt elágazásból álló egységét ellemz, és amelyre vonatkozóan smert az α-részecskék találat eloszlása. Ezt a találat eloszlást Szıke és társanak számításaból vettük át [8]. Az eloszlás csak a belégzés során külepedı radonleányelemekbıl származó α-részecskéket tartalmazza, a klégzés során külepedıekbıl származóakat nem. Emellett a számításokban a mukoclárs tsztulásnak a részecskék térbel eloszlására gyakorolt hatását sem vették fgyelembe. A dózseloszlás és ebbıl fakadóan a becsült bológa hatás függ a szövetegységek méretétıl. Ematt nem magától értıdı feladat megfelelı méretet választan, ha fgyelembe szeretnénk venn mnd a matematka, mnd a bológa szempontokat. Mndazonáltal e tanulmány céla nem az, hogy az úonnan bevezetett módszer segítségével becslést adon a nomnáls kockázat, lletve az effektív dózs értékére, sokkal nkább arra kíván rávlágítan, hogy mlyen mnıség következményekkel árhat az egyenetlen terheléseloszlás, lletve ez hogyan kezelhetı a elenleg szabályozással konzsztens módon. E célok szempontából sem a szövetegységek választott mérete, sem pedg az eddg megfogalmazott közelítések nem http://www.sugarvedelem.hu/sugarvedelem 8

lényegesek. A szövetegységek átlagos alapterülete 250 µm x 250 µm, vastagsága pedg 57,8 µm. Utóbb méret a nagy hörgıkre ellemzı [9], míg az alapterület összhangban van a szomszédhatás hatótávolságára vonatkozó becslésekkel (0,1 mm [10], lletve 0,21 mm [11]). A szövetegységekhez rendelt súlyfaktorok A szövetegységekben elnyelt dózsok meghatározása után, a szövetegységekhez tartozó súlytényezık bevezetésére van szükség. Annak érdekében, hogy a számítás konzsztens legyen azzal, amt a elenleg sugárvédelem alkalmaz, szükséges, hogy a szervet egyenletesen érı terhelések esetén az ú számítás módszer ugyanarra az effektív dózsra és ugyanarra a nomnáls kockázatra vezessen, mnt a elenleg defnícók. Ennek a feltételnek úgy tehetünk eleget, ha elıíruk, hogy az adott szervhez tartozó szövetegységek súlytényezınek (w TU, -k) összege egyenlı legyen a sugárvédelemben alkalmazott, adott szervre vonatkozó súlytényezıvel (w T ): w TU, = w T. (1) Mután nem tudunk arról, hogy a tüdı hámszövetének különbözı része eltérı sugárérzékenységőek lennének, azonos súlytényezıket adunk az egyes szövetegységeknek, pontosabban a szövetegységek súlytényezı arányosak azok tömegével (m TU, ), ugyans a szövetegységek nem telesen azonos méretőek: m TU, wtu, = wt. (2) mt Itt m T a szerv tömegét elöl. Az effektív dózs és az egyenértékdózs alternatív defnícóa, lletve az alkalmazott mkroszkopkus válaszfüggvények A szövetegységekhez rendelt súlytényezık meghatározása után, az (alternatív) effektív dózst (E) a következı kfeezéssel defnáluk: E = wtu, w R, D,. (3) Itt w R, a sugárzás súlytényezıt, D, pedg a. sugárforrásból eredı és az. szövetegységben elnyelıdött dózst elöl. Feltételezzük, hogy a tüdın kívül más szervet nem ér sugárzás. A (3) kfeezésbıl az s látszk, hogy az. szövetegységhez tartozó egyenértékdózs (H E, ) az alább képletbıl adódk: H, = w, D,. (4) E R Az effektív dózs elıbb bekezdésekben bemutatott defnícóában nem a szerv átlagdózsok, hanem a szövetegységek átlagdózsa szerepelnek. Ebbıl fakadóan azt s megvzsgálhatuk, hogy a mkroszkopkus sznten megfgyelhetı, sztochasztkus hatásokban feltételezhetıen szerepet átszó, ugyanakkor a ks dózs tartományban nem válaszfüggvényő elenségek hogyan mutatkozhatnak meg makroszkopkus sznten. Fontos megegyezn, hogy az ezeket a elenségeket ellemzı dózs hatás függvények számos tényezıtıl függenek, és ezért nem könnyen leírhatóak. Ebben a munkában azonban nem szükséges, hogy pontos összefüggéseket vegyünk fgyelembe. Elegendı, ha a mellett (5) négy, egymástól alapvetıen különbözı függvény esetét vzsgáluk, melyek közelítıleg sá válnak egy bzonyos dózs felett, alatta azonban nemak, és durván leírhaták bzonyos bológa mennységek dózsfüggését (6 9). Ezeket a függvényeket a szövetegységekhez rendelt egyenértékdózs kszámításánál alkalmazzuk. A függvények az 1. ábrán, az azokat leíró kfeezések pedg az 1. táblázatban láthatóak. http://www.sugarvedelem.hu/sugarvedelem 9

1. táblázat. Az. szövetegységre vonatkozó és alternatív egyenértékdózs defnícók, ha a szövet csak egyféle sugárzás súlyfaktorú (w R ) sugárzásnak van ktéve, és az ebbıl származó elnyelt dózs D Rövd név H = w D Alternatív egyenértékdózs E, R (5) 1 szupra H E, = wr D ( + exp( 36 Gy D ) 1 szub H E, = wr D ( exp( 36 Gy D ) 1 hormetkus H = w D ( 10 exp( 72 D ) E R 1 (6) 1 (7), 1 Gy (8) H = 0, ha D 96 mgy E, ( ( 1 wr D 1 10 exp 24 Gy D ), ha D > 96 mgy (9) Az α-nyomok szövetegységeken való eloszlásának meghatározásához szükséges számítás dı a belélegzett részecskék számával növekszk. Ematt az eloszlásra vonatkozó, korább szmulácókból nyert adatok legfelebb 0,0129 WLM terhelésnek és körülbelül 0,5 mgy átlagos szövetdózsnak felelnek meg [7,8]. Ennél a terhelésnél a szövetegységek elentıs hányada nem lép kölcsönhatásba α -részecskékkel. Ahhoz, hogy a dózs hatás összefüggést a 0 és 0,5 mgy között ntervallumon kívül s meg lehessen vzsgáln, valamlyen extrapolácóra van szükség. Az egyszerőség kedvéért azt feltételezzük, hogy az α- találateloszlás a szövetegységek között nem változk a terhelés növekedésével 0,0129 WLM felett. Ez a feltevés éppen a nem eltalált szövetegységek nagy száma matt bzonyosan nem gaz. Az el nem talált szövetegységek elentıségét oly módon lehet vzsgáln, hogy megnézzük, m történk akkor, ha az egyenetlen terhelés mellett egy egyenletes terhelés s elen van. Például fgyelembe vehetı egy β-sugárzásból származó, egyenletesnek tekntett terhelés. Az ebbıl származó eredményeket tt teredelm korlátok matt nem mutatuk be, de korább munkánkban megtalálhatóak [12,13]. Alternatív egyenértékdózs ("Sv") 10 9 8 7 6 5 4 szupra szub hormetkus 3 2 1 0-1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Elnyelt dózs (Gy) 1. ábra. A és az alternatív egyenértékdózsok az elnyelt dózs függvényében, ha a szervet kzárólag α-sugárzás ér, és az elnyelt dózs az egész szervre vonatkoztatott átlag http://www.sugarvedelem.hu/sugarvedelem 10

EREDMÉNYEK A 2. ábra az alternatív effektív dózst mutata be az átlagos szervdózs függvényében, ha csak az α-sugárzást vesszük fgyelembe. A felsı vízszntes tengelyen WLM-ben megadott terhelést a radonra vonatkozó dózskonverzós együttható [15 msv/wlm, 14] felhasználásával becsültük meg. Az értékek tt még nkább táékoztató ellegőek, hszen a dózskonverzós együttható meghatározásában mnd a több sugárfatát, mnd pedg a több szerv terhelését fgyelembe veszk. A obb oldal tengelyen látható alternatív nomnáls kockázat úgy adódk, hogy az alternatív effektív dózst megszorozzuk a elenleg alkalmazott 0,05 msv -1 együtthatóval. Az ábra felsı panelén az az eset látható, amkor az egyenértékdózst a szervre átlagolt elnyelt dózsból számoluk, azaz nem vesszük fgyelembe a terheléseloszlást. A középsı panel görbének meghatározásánál azt feltételeztük, hogy az α- részecskék véletlenszerően, egyenletes eloszlás szernt találák el a különbözı szövetegységeket, azaz ekkor sem vesszük fgyelembe a valód külepedéseloszlást, vszont az effektív dózs már nem a szervre, hanem a szövetegységekre átlagolt dózs függvénye. Az alsó panel esetében fgyelembe vesszük az α-találatok szövetegységek között eloszlását. Ennek természetesen csak akkor van értelme, ha az elnyelt dózst a szövetegységekre, és nem a szervre vonatkozóan számítuk k. A fekete görbék mndhárom panelnél azt az esetet mutaták, amkor az alternatív effektív dózs (lletve a felsı panelnél a tényleges, azaz nem alternatív effektív dózs) függvénye az elnyelt dózsnak, lletve az elnyelt dózsoknak. Látható, hogy ebben az esetben az effektív dózs, lletve az alternatív effektív dózsok függetlenek a szerven belül dózseloszlástól. Ez az eredmény várható volt, hszen csupán egy matematka azonosságra mutat rá. Ha a (3) egyenletben w TU, -t kcserélük a (2) kfeezést felhasználva, lletve az. szövetegységben elnyelıdött dózst (D, ) az ott elnyelt energa (E, ) és a szövetegység tömegének (m TU, ) hányadosaként íruk, akkor az alább összefüggéshez utunk: m E TU,, E = wt wr,. (10) mt mtu. Felcserélve az összegzések sorrendét az alább kfeezés adódk: E, E = wt wr,. (11) mt ahol a tört egyenlı a. sugárfatából származó, a szervben átlagosan elnyelt dózssal. Ez azt elent, hogy vsszakaptuk a sugárvédelemben alkalmazott, effektív dózsra vonatkozó defnícót arra az esetre, ha csak egy szervet ér sugárterhelés. Ettıl függetlenül általában véve s gaz, hogy ha a szövetegységekre vonatkozó súlyfaktorokat a (2) kfeezéssel vezetük be, és az alternatív egyenértékdózs függvénye az elnyelt dózsoknak, akkor az alternatív effektív dózs egésztest-besugárzások esetén s független attól, hogy mekkora tömegre vonatkozóan számítuk k az elnyelt dózsokat. Azaz telesen lényegtelen, hogy a kcsny szövetegységeket vagy a szerveket tekntük az onzáló sugárzásra adott válasz szempontából megfelelı egységeknek. Összehasonlítva a 2. ábra felsı és középsı panelét látható, hogy a nél, ahol a zöld görbe emelkedn kezd, a középsı panelnél nncs olyan éles törés, mnt a felsı panel esetében. Ennek az a magyarázata, hogy ha az α-részecskék találat eloszlása véletlenszerő, akkor egyes szövetegységeken az elnyelt dózs elıbb elér a 96 mgy-es öt, mnt az egész szervre számított átlag. Ematt az átmenet óval smább. A több görbe esetén nncsenek olyan elentıs különbségek a felsı és a középsı panel között. Ez azt mutata, hogy egyenletes terheléseloszlás esetén a szövetegységek bevezetése felesleges, vagy legalábbs az alkalmazott átlagos szövetegységméret mellett felesleges. Másként fogalmazva az elnyelt http://www.sugarvedelem.hu/sugarvedelem 11

dózst még akkor s lehet a szervekre átlagoln, ha a dózs hatás összefüggés nem egészen a ks dózsok tartományában, de a terheléseloszlás egyenletes. Alternatív effektív dózs ("Sv") Alternatív effektív dózs ("Sv") Alternatív effektív dózs ("Sv") Sugárterhelés (W LM) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 1,4 0,07 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,01 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Szövetdózs (Gy) Sugárterhelés (W LM) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 1,4 0,07 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,01 0,0 0,00 b -0,2-0,01 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Szövetdózs (Gy) Sugárterhelés (W LM) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 1,4 0,07 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 szupra szub hormetkus szupra szub hormetkus szupra szub hormetkus -0,2-0,01 0,0 0,1 0,2 0,3 Szövetdózs (Gy) 0,4 0,5 a c 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 Alternatív nomnáls kockázatnövekedés Alternatív nomnáls kockázatnövekedés Alternatív nomnáls kockázatnövekedés 2. ábra Az alternatív effektív dózsok a szervben átlagosan elnyelt dózs függvényében, ha az egyenértékdózst az átlagos szervdózsból (felsı, a panel), az egyenletes α-találat-eloszlás esetén kalakuló szövetegységekben elnyelt dózsokból (középsı, b panel), lletve a valód terheléseloszlás esetén kalakuló szövetegységekben elnyelt dózsokból (alsó, c panel) számoluk, és ha a szervet kzárólag α-sugárzás ér http://www.sugarvedelem.hu/sugarvedelem 12

Ha a 2. ábra alsó panelét hasonlítuk össze a felsı és a középsı panellel, akkor már több különbséget fgyelhetünk meg. Ebben az esetben ugyans valamenny nem függvény óval nkább odasmul a hoz az egyenetlen terheléseloszlás esetén, mnt akkor, ha az eloszlás egyenletes, lletve akkor, ha az effektív dózs nem a szövetegységekre, hanem a szervre átlagolt dózsok függvénye. Ugyanakkor az s megfgyelhetı, hogy az a dózstartomány, ahol a nem görbék láthatóan eltérnek a tól, szélesebb akkor, ha a terhelés egyenetlen, és ezt fgyelembe s vesszük a szövetegységekre számolt dózsokkal. Mután azonban a görbék között legnagyobb eltérés óval ksebb az egyenetlen eloszlás esetében, feltételezhetı, hogy a ks dózs tartományban esetlegesen elenlévı nemlneartások elentısége a sztochasztkus hatások szempontából ksebb az egyenetlen terheléseknél, mnt az egyenleteseknél. KÖVETKEZTETÉSEK Az elıbbekben a radonleányelemek példáán bemutattuk, hogy a sugárterhelés egyenetlenségét nem szükséges, de nem s lehetséges fgyelembe venn, ha a nomnáls kockázat, az effektív dózs és az egyenértékdózs függvénye az elnyelt dózsnak. A sugárbológa kísérletekbıl sethetı, a ks dózs tartományban mkroszkopkusan megfgyelhetı nem dózsfüggéső elenségek matt azt s megvzsgáltuk, hogy mlyen makroszkopkus következménye lehetnek a szerven belül egyenetlen terheléseloszlásnak, ha a sztochasztkus hatások kockázata és az elnyelt dózsok között összefüggés a ks dózs tartományban nem. Az eredmények azt mutaták, hogy a ks dózs tartományra ellemzı nemlneartások elentısége egyenetlen terheléseloszlás esetén ksebb, mnt egyenletes terheléseloszlások esetén. Számolásank alapán a ks dózs tartományra ellemzı, nem dózsfüggéső elenségek elentısége ksebb a belélegzett radonleányelemek tüdıre gyakorolt hatása esetén, mnt olyan sugárforrásoknál, melyek térben egyenletes sugárterhelést eredményeznek. Mndezekbıl látható, hogy bár a sugárterhelés térbel eloszlása matt a radon-terhelésbıl származó egészség hatás ugyanakkora dózsnál valószínősíthetıen egészen más, mnt egyenletes terhelések esetén, a sugárvédelem elenleg feltételezése mellett ennek kezelésére nncsen mód. IRODALOM [1] Blyth B. J. & Sykes P. J., 2011, Radaton-nduced bystander effects: what are they, and how relevant are they to human radaton exposures? Radat Res, 176(2), pp. 139 157. [2] Tapo S. & Jacob V., 2007, Radoadaptve response revsted Radat Envron Bophys, 46(1), pp. 1 12. [3] Morgan W. F., Day J. P., Kaplan M. I., McGhee E. M. & Lmol C. L., 1996, Genomc nstablty nduced by onzng radaton Radat Res, 146(3), pp. 247 258. [4] Szıke I., Farkas Á., Balásházy I. & Hofmann W., 2008, Modellng of cell deaths and cell transformatons of nhaled radon n homes and mnes based on a bophyscal and mcrodosmetrc model Int J Radat Bol, 84, pp. 127 138. [5] Balásházy I., Farkas Á., Madas B. G. & Hofmann W., 2009, Non-lnear relatonshp of cell ht and transformaton probabltes n a low dose of nhaled radon progenes J Radol Prot, 29, pp. 147 162. [6] Farkas Á., Hofmann W., Balásházy I., Szıke I., Madas B. G. & Moustafa M., 2011, Effect of ste-specfc bronchal radon progeny deposton on the spatal and temporal dstrbutons of cellular responses Radat Envron Bophys, 50, pp. 281 297. http://www.sugarvedelem.hu/sugarvedelem 13

[7] Madas B. G., Balásházy I., Farkas Á. & Szıke I., 2011, Cellular burdens and bologcal effects on tssue level caused by nhaled radon progenes Radat Prot Dosm, 143, pp. 253 257. [8] Szıke I., Farkas Á., Balásházy I. & Hofmann W., 2009, Stochastc aspects of prmary cellular consequences of radon nhalaton Radat Res, 171, pp. 96 106. [9] Mercer R. R., Russell M. L. & Crapo J. D., 1991, Radon dosmetry based on the depth dstrbuton of nucle n human and rat lungs Health Phys, 61, pp. 117 130. [10] Gallard S., Pusset D., De Toledo S. M., Fromm M. & Azzam E. I., 2009, Propagaton dstance of the alpha-partcle-nduced bystander effect: the role of nuclear traversal and gap uncton communcaton Radat Res, 171(5), pp. 513 520. [11] Leonard B. E., 2009, The range of the bystander effect sgnal n three-dmensonal tssue and estmaton of the range n human lung tssue at low radon levels Radat Res, 171(3), pp. 374 378. [12] Madas B. G. & Balásházy I., 2012, Possble consequences of nhomogeneous suborgan dstrbuton of dose and the lnear no-threshold dose-effect relatonshp. 13th Internatonal Congress of the Internatonal Radaton Protecton Assocaton, Glasgow, Skóca, TS1a.6, pp. 1 9 [13] Madas B. G., 2012, Az onzáló sugárzás bológa hatásanak szövetszntő modellezése doktor értekezés, Eötvös Loránd Tudományegyetem. [14] Al-Jund J., L W. B., Abusn M., Tschersch J., Hoeschen C. & Oeh U., 2011, Inhalaton dose assessment of ndoor radon progeny usng boknetc and dosmetrc modelng and ts applcaton to Jordanan populaton J Envron Radoact, 102, pp. 574 580. A pályamő a Somos Alapítvány támogatásával készült. http://www.sugarvedelem.hu/sugarvedelem 14