РАДИОАКТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ
Области применения и альтернативные технологии
Комитет по радиоактивным источникам: области применения и альтернативные технологии
Комиссия по исследованию ядерной энергии и радиации
Подразделение по изучению Земли и жизни
Совместный исследовательский отчет
THE NATIONAL ACADEMIES PRESS
Вашингтон, округ Колумбия
www.nap.edu
THE NATIONAL ACADEMIES PRESS 500 Fifth Street, NW Washington, DC 20001
Эта деятельность была поддержана грантом № 2091228 от National Technology and Engineering Solutions of Sandia, LLC. Все мнения, открытия, выводы и рекомендации, представленные в этой публикации, не обязательно отражают точку зрения организации или агентства, которые оказали поддержку проекту.
Международный стандартный номер книги 13: 978-0-309-44791-1
Международный стандартный номер книги 10: 0-309-44791-7
Цифровой идентификатор объекта: https://doi.org/10.17226/26121
Дополнительные экземпляры этой публикации можно получить в National Academies Press, 500 Fifth Street, NW, Keck 360, Washington, DC 20001; (800) 624-6242 or (202) 334-3313; http://www.nap.edu.
Copyright 2021 National Academy of Sciences. Все права защищены.
Напечатано в Соединенных Штатах Америки
Обложка: схематическое представление работы источников гамма-излучения, электронного луча и рентгеновского излучения в промышленной стерилизации. Любезно предоставлено Томасом Кроком, Fermi National Accelerator Laboratory, Батавия, штат Иллинойс. Воспроизведено и изменено на основе публикации Miller, 2003 г., с разрешения AIP Publishing.
Рекомендуемая ссылка: Национальные академии наук, техники и медицины. 2021 г. Радиоактивные источники: области применения и альтернативные технологии. Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/26121.
National Academy of Sciences была основана в 1863 году постановлением конгресса, подписанным президентом Линкольном, как частный, неправительственный институт для предоставления государству рекомендаций в области науки и технологий. Члены выбираются своими коллегами за выдающийся вклад в исследовательскую деятельность. Доктор Марсия МакНатт является президентом.
National Academy of Engineering была основана в 1964 году в соответствии с уставом National Academy of Sciences для предоставления рекомендаций государству по практическим техническим вопросам. Члены выбираются своими коллегами за выдающийся вклад в технической области. Доктор Джон Л. Андерсон является президентом.
National Academy of Medicine (бывший медицинский институт) была основана в 1970 году в соответствии с уставом National Academy of Sciences для предоставления рекомендаций государству по вопросам медицины и здравоохранения. Члены выбираются своими коллегами за выдающийся вклад в области медицины и здравоохранения. Доктор Виктор Дж. Дзау является президентом.
Три академии работают совместно как Национальные академии наук, инженерии и медицины для предоставления независимого объективного анализа и рекомендаций государству и выполнения другой работы для решения сложных проблем и информирования для принятия решений в области политической и общественной жизни. Национальные академии также поощряют образование и исследования, признают выдающийся вклад в развитие знаний и повышения уровня понимания вопросом науки, инженерии и медицины в обществе.
Узнайте больше о Национальных академиях наук, инженерии и медицины, посетив сайт www.nationalacademies.org.
Отчеты о консенсусе в отношении исследования, публикуемые Национальными академиями наук, инженерии и медицины, документируют основанный на доказательствах консенсус авторского комитета специалистов в отношении изложения задачи исследования. Отчеты обычно включают открытия, выводы и рекомендации, основанные на информации, собранной комитетом и по его распоряжению. Каждый отчет подвергался строгому и независимому процессу анализа и представляет собой позицию Национальных академий по заявленной задаче.
Процедуры, опубликованные Национальными академиями наук, инженерии и медицины, содержат хронику презентаций и дискуссий на семинарах, симпозиумах и других мероприятиях, созываемых Национальными академиями. Заявления и мнения, содержащиеся в процедурах, — это мнения участников, которые не обязательно разделяются другими участниками, комитетом по планированию и Национальными академиями.
Для получения информации о других продуктах и деятельности национальных академий посетите сайт www.nationalacademies.org/about/whatwedo.
КОМИТЕТ ПО РАДИОАКТИВНЫМ ИСТОЧНИКАМ: ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
БОННИ Д. ДЖЕНКИНС (председатель1), Цветные женщины за мир и безопасность, Вашингтон, округ Колумбия
ТОМАС К. крок (председатель2), Национальная лаборатория ускорителей Ферми, Батавия, штат Иллинойс
РОБЕРТ А. БАРИ, Брукхейвенская национальная лаборатория, Аптон, Нью-Йорк
ДЕБОРА В. БРУНЕР (NAM), Emory University, Атланта, штат Джорджия
ХУБЕРТ К. ФОЙ, Африканский центр науки и международной безопасности, Аккра, Гана
ПАМЕЛА ДЖ. ХЕНДЕРСОН, Комиссия по регулированию в области ядерной энергии США (в отставке), Рено, штат Невада
П. ЭНДРЮ КАРАМ, Karam Consulting LLC, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк
ЛИНДА А. КРОГЕР, Калифорнийский университет, Дэвис, Сакраменто
МАЙКЛ О. МкУИЛЬЯМС, Стэнфордский университет (почетный титул), Стэнфорд, Калифорния
КЭТЛИН (КЕЙТ) М. РУГАН, Международное агентство ядерной энергии (в отставке), Вена, Австрия
СТИВЕН ДЖ. ВАГНЕР, Американский красный крест (в отставке), Роквилл, штат Мэриленд
ДЭВИД Л. ВЕЙМЕР, Университет Висконсин-Мэдисон
ДЖОН А. УИЛЬЯМСОН, Отдел здравоохранения Флориды, Орландо
Персонал
УРАНИЯ КОСТИ, руководитель исследования (с октября 2020 г.)
ЧАРЛЬЗ Д. ФЕРГЮСОН, член совета директоров и руководитель исследования (до октября 2020 г.)
ЛАУРА Д. ЛЛАНОС, финансовый бизнес-партнер
МЕЛИССА ФРЭНКС, старший ассистент по программе
ДАРЛЕН ГРОС, старший ассистент по программе
___________________
1 Не является членом комитета с 13 января 2021 г.
2 Являлся действующим председателем 21 января 2021 г.
СОВЕТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ И РАДИАЦИИ
ДЖОРДЖ АПОСТОЛАКИС (председатель), Массачусетский технологический институт (почетный титул), Лос-Анджелес, Калифорния
ДЖЕЙМС А. БРИНК (заместитель председателя), Массачусетская больница общего профиля, Бостон
СЭЛЛИ А. АМУНДСОН, Колумбийский университет, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк
СТИВЕН М. БЕККЕР, Old Dominion University, Норфолк, штат Вирджиния
ЭМИ БЕРРИНГТОН ДЕ ГОНСАЛЕС, Национальный институт рака, Бетезда, Мэриленд
ПОЛ Т. ДИКМАН, Аргоннская национальная лаборатория, Вашингтон, округ Колумбия
БОННИ Д. ДЖЕНКИНС1, Цветные женщины за мир и безопасность, Вашингтон, округ Колумбия
СТЕПАН КАЛМЫКОВ, Российская академия наук, Москва
ЭЛЛИСОН М. МАКФАРЛЕЙН, Университет Джорджа Вашингтона, Вашингтон, округ Колумбия
Р. ДЖУЛИАН ПРЕСТОН, Агентство по охране окружающей среды США, Чапел-Хилл, Северная Каролина
ГЕНРИ Д. РОЙЯЛ, Медицинская школа Вашингтонского университета в Сант-Луис, Миссури
ВИЛЬЯМ Г. ТОБИ, Гарвардский университет, Кембридж, Массачусетс
Персонал
ЧАРЛЬЗ Д. ФЕРГЮСОН, директор
ДЖЕННИФЕР ХАЙМБЕРГ, старший сотрудник по программе
УРАНИЯ КОСТИ, старший сотрудник по программе
ЛАУРА Д. ЛЛАНОС, финансовый бизнес-партнер
МЕЛИССА ФРЭНКС, старший ассистент по программе
ДАРЛЕН ГРОС, старший ассистент по программе
___________________
1 Не является членом совета с 13 января 2021 г.
Благодарность
Ряд людей и организаций внесли свой вклад в успешное завершение этого отчета. Комитет благодарит следующие лица и организации:
Sandia National Laboratories (Сандия) и Национальное управление по ядерной безопасности (НУЯБ, NNSA) спонсировали исследование и предоставляли информацию о деятельности, связанной с радиологической безопасности и продвижением альтернативных технологий. Джоди Либерман (Сандия) успешно выступила в качестве спонсора для связи с комитетом и эффективно координировала несколько презентаций по сбору информации для комитета, включая виртуальный тур по «Сандии». Доктор Майкл Итамура и доктор Холли Докери также помогли комитету получить необходимую информацию, касающуюся деятельности и анализов «Сандии». Доктор Лэнс Гаррисон, Кристин Хирш и Малика Таалби предоставили комитету информацию о деятельности NNSA, связанной с безопасностью радиоактивных источников, продвижением альтернативных технологий, а также удалением и утилизацией изъятых из употребления радиоактивных источников. Доктор Гаррисон также поддерживал связь комитета с другими офисами NNSA и другими офисами Министерства энергетики (DOE). Мы также хотели бы поблагодарить Кристину Хэтчер, министерство энергетики, за помощь сотрудникам национальных академий в разработке концепции исследования и рабочего плана.
Сотрудники Комиссии регулирования в области атомной энергетики США, в частности Маргарет Сервера и Джордж Смит, ответили на несколько запросов комитета о предоставлении информации, связанной с процессами агентства по обеспечению безопасности и отслеживанию радиоактивных источников.
Сотрудники Международного агентства по атомной энергетике совместно провели несколько часов брифингов для комитета по вопросам, связанным с безопасностью и надежностью радиоактивных источников, а также альтернативными источниками, используемыми в медицине, научных исследованиях и коммерции. Комитет хотел бы особо отметить Карен Христаки, Яна Гордона, Мухаммеда Халика, Илера Мансу, Дебби ван дер Мерве, Жоао Оссо-младшего, Рональда Пачеко, Руи Кардосо Перейру, Ребекку Роббинс, Алессию Марию Родригес и Баэна, Хосе Гарсию Сайнса, Валерию Старовойтову и Мухаммада Васима. Эндрю Паркер (в отставке) ответил на запрос комитета о предоставлении информации по методу стерильных насекомых.
Канадская комиссия по ядерной безопасности (CNSC) и, в частности, Эрик Лемуан и Эдмунд Вонг, предоставили информацию о системе слежения за радиоактивными источниками CNSC.
Несколько профессиональных медиков предоставили комитету информацию о внедрении альтернативных технологий в странах с низким и средним уровнем доходов; в частности, д-р Вондемагегнху Тигене и д-р Эскадмас Йинэсу Белай, Госпиталь Черного Льва, Эфиопия; доктор Эрик Аддисон, Учебная больница Komfo Anokye, Гана; доктор Эдгар Руис, доктор Анхель Веларде, доктор Вики де Фалла, доктор Карлос Гарсия, д-р Хавьер Фигероа, Кирк Наджера, Милтон Икскиак и Фрэнки Рейес, Национальная лига борьбы с раком/Национальный институт онкологии, Гватемала; д-р Таофик А. Иге, Национальная больница Абуджи, Нигерия; д-р Магатте Диань, госпиталь Аристид, Дантек, Дакар,
Сенегал; и Мулапе Кандуза, онкологическая больница, и Пруденс Катонго Мутале, Национальный институт научных и промышленных исследований, Замбия. Мы также хотим поблагодарить доктора Андрэа Барлезе и Уильяма Тринку.
Специалисты в области медицины Вашингтонского университета в Сант-Льюисе поделились перспективами проекта сотрудничества по использованию радиотерапии с регулируемой интенсивностью в Гватемале. Это были доктор Бин Кай, доктор Хирам Гей, доктор Лорен Хенке, Эрик Лаугеман, доктор Джефф Михальски и доктор Джакаранда ван Рейнен.
Джон Миллер, Международная ассоциация поставщиков и производителей источников, и Поль Винн, Международная ассоциация по облучению, организовали для комитета несколько отраслевых брифингов и представили свое видение.
Пьер Легу, Мировой институт ядерной безопасности, также представил комитету свои взгляды и пригласил подгруппу комитета на две дискуссии в формате круглого стола, организованные институтом.
Тайлер Бернштейн и доктор Стивен Кран предоставили информацию о следующем системе питания на радиоизотопах следующего поколения системы с нулевой мощностью.
Синди Томлинсон, Американское общество радиационной онкологии, предоставила информацию об использовании электронной брахитерапии в Соединенных Штатах.
Д-р Раджесвари (Раджи) Пиллай Раджагопалан, фонд Observer Research Foundation, Индия, предоставил информацию о развитии и использовании остеклованного цезия-137 для облучения крови и продуктов питания в Индии.
Комитет также благодарит докладчиков, которые сделали качественные презентации во время публичных собраний, как указано в приложении B.
Комитет выражает благодарность сотрудникам Совета по ядерным и радиационным исследованиям (NRSB) Национальных академий наук, инженерии и медицины (Национальные академии) за организацию и содействие этому исследованию. Руководитель исследования доктор Урания Кости и руководитель совета доктор Чарльз Фергюсон занимались организацией собраний комитета и оказывали ему помощью в сборе информации, необходимо для составления отчета. Мелисса Фрэнкс и Дарлин Грос руководили логистикой встреч, рассмотрением и публикацией отчета. Дополнительный персонал национальных академий помогал в составлении отчетов: Эрик Эдкин из Отдела исследований Земли и жизни помогал с дизайном рисунков, а Ребекка Морган и Майя Томас из Исследовательского центра национальных академий помогали с проверкой справочных материалов.
Рецензенты
Этот отчет об исследовании консенсуса был рассмотрен в черновой форме людьми, выбранными с учетом их различных точек зрения и технических знаний. Цель этого независимого обзора — предоставить откровенные и критические комментарии, которые помогут Национальным академиям наук, инженерии и медицины сделать каждый опубликованный отчет как можно более достоверным и обеспечить его соответствие институциональным стандартам качества, объективности, доказательности и плате за исследование. Комментарии к рецензии и черновик рукописи остаются конфиденциальными для защиты целостности процесса обсуждения.
Мы благодарим следующих лиц за рецензирование этого отчета:
ДЭВИД Е. АСПНЕС (NAS), Университет штата Северная Каролина
АХМЕД БАДРУДЗАМАН, Консультанты и инженеры Тихоокеанского региона
САЙМОН БУФФЛЕР, общественное здравоохранение Англии
Г. МАРИУС КЛОР (NAS), Национальные институты здравоохранения
ЛЕО ФАЙФИЛД, Pacific Northwest National Laboratory
ИВ ХЕНОН, Международная ассоциация облучения
ИОАННА ИЛИОПУЛОС, Инициатива по ядерному лечению
КАРОЛИН МакКЕНЗИ, Калифорнийский университет, Беркли (в отставке)
МАЛЬКОЛЬМ МкЕВИН, Национальный исследовательский совет Канады
СТИВЕН МУСОЛИНО, Брукхейвенская национальная лаборатория
ЭНДРЮ ПАРКЕР, Международное агентство ядерной энергии (в отставке)
МАРК ШИЛТОН, QSA Global, Inc.
ЭДВАРД ШНАЙДЕР, Йельская медицинская школа
ВАЛЕРИЯ СТАРОВОЙТОВА, Международное агентство по ядерной энергетике
ДЖОЗЕФ А. ТОМПКИНС, Конференция руководителей программы контроля радиации
НЕХА ВАПИВАЛА, Университет Пенсильвании
Хотя перечисленные выше рецензенты представили много конструктивных комментариев и предложений, их не просили одобрить выводы или рекомендации этого отчета, и они не видели окончательный проект перед его выпуском. Обзор этого отчета проводился под контролем МЭРИЕЛЛЕН ГИГЕР (NAE), Чикагский университет, и РУФИ Е. МкБЕРНИ, Конференция руководителей программы контроля радиации. Они несли ответственность за обеспечение проведения независимого анализа этого отчета в соответствии со стандартами Национальных академий, а также внимательный учет всех комментариев рецензентов. Ответственность за окончательное содержание полностью лежит на авторском комитете и национальных академиях.
Оглавление
1 ПРЕДПОСЫЛКИ И ЗАДАЧА ИССЛЕДОВАНИЯ
1.2 Система категоризации радиоактивных источников
1.3 Распространенные радиоизотопы в радиоактивных источниках
1.4 Влияние отчета национальных академий за 2008 г.
1.5 Значимые работы других авторов
2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ, РИСКИ И КОНТРОЛЬ
2.1 Области применения радиоактивных источников
2.2 Характеристики радиоактивных источников и риски для безопасности
2.3 Радиологическая безопасность и события, связанные с безопасностью
2.4 Обязанности по контролю за радиоактивными источниками в США
2.5 Отслеживание инцидентов с радиоактивными источниками
2.6 Физическое отслеживание радиоактивных источников
2.7 Анализ последствий, связанных с радиоактивными источниками
2.8 Управление выведенными из эксплуатации радиоактивными источниками в конце срока службы
2.9 Глава 2 «Выводы и рекомендации»
3 ПРИМЕНЕНИЕ И РАЗВИТИЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
3.1 Технологии, альтернативные радиоактивным источникам
3.2 Институциональные соображения для внедрения альтернативных технологий
3.3 Экономические аспекты внедрения альтернативных технологий
3.6 Развитие альтернативных технологий
3.7 Глава 3 «Выводы и рекомендации»
4 РАДИОАКТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ И АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МЕДИЦИНЕ И ИССЛЕДОВАНИЯХ
4.2 Облучатели для исследований
4.4 Стереотактическая радиохирургия
4.5 Брахитерапия с высокой мощностью дозы
4.6 Глава 4 «Выводы и рекомендации»
5 РАДИОАКТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ И АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТЕРИЛИЗАЦИИ
5.2 Стерилизация медицинских изделий
5.3 Облучение пищевой продукции
6 РАДИОАКТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ И АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
6.5 Радиоизотопные термоэлектрические генераторы
6.6 Глава 6 «Выводы и рекомендации»
A БИОГРАФИЧЕСКИЕ ОЧЕРКИ ЧЛЕНОВ И СОТРУДНИКОВ КОМИТЕТА
Е ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
F РАЗЛИЧНЫЕ МЕТОДЫ СТЕРИЛИЗАЦИИ С ПОМОЩЬЮ РАДИАЦИИ
ПРИМЕЧАНИЕ: это перевод отчета об исследовании консенсуса National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine «Радиоактивные источники: области применения и альтернативные технологии» на русский язык, подготовленный BURG Translations. Оригинальной версией этих материалов является версия на английском языке. МАГАТЭ и BURG Translations не дают никаких гарантий и не несут никакой ответственности за точность, качество и подлинность этого перевода и его публикации, а также не несут никакой ответственности за какие-либо косвенные или иные убытки или ущерб, возникающие прямо или косвенно в результате использования этого перевода.
