يجوز لدراسة صدرت حديثًا من جامعة كولومبيا ومؤسسة أبحاث التأثيرات الإشعاعية في اليابان (RERF) إعادة تشكيل الخريطة التنظيمية للسياسة النووية للولايات المتحدة. في إحدى الدورات العالمية ، قام الباحثون بتطبيق التعلم الآلي على مجموعة البيانات الطوابق للناجين من القنابل الذرية اليابانية لمعالجة سؤال طويل الأمد: ما مدى خطورة الإشعاع منخفض الجرعة؟
الناجين الذريين وعدم اليقين من جرعات منخفضة
لعقود من الزمن ، كان الناجون من القنابل الذرية اليابانية بمثابة حجر الزاوية في نمذجة مخاطر الإشعاع العالمية. كان التحدي دائمًا ما يجب القيام به في الطرف المنخفض لطيف الجرعة. من الصعب تقييم آثار جرعات الإشعاع التي تقل عن 0.1 رمادي (GY) ، أي ما يعادل بعض عمليات الفحص المقطوعة المقطوعة أو سنوات من التعرض للخلفية ، بدقة.
تفترض النماذج التقليدية مثل نموذج عدم وجود عتبة خطي (LNT) أنه حتى أصغر جرعة من الإشعاع تزيد من خطر الإصابة بالسرطان بطريقة متناسبة مباشرة. ومع ذلك ، يجادل النقاد هذا المبالغ المفرطة التعقيد البيولوجي. إحدى النظريات المتنافسة هي الهرمونات ، التي تقترح أن جرعات منخفضة من العامل الضار قد تؤدي فعليًا إلى استجابات بيولوجية مفيدة. في بيولوجيا الإشعاع ، هذا يعني أن التعرضات الصغيرة قد تنشط آليات الإصلاح أو الاستجابات التكيفية التي تقلل من احتمال المرض ، بدلاً من زيادة ذلك. تم تكريس LNT في العملية التنظيمية النووية الأمريكية ، في حين تم تجاهل الهرمونات في الغالب. في الآونة الأخيرة ، أصبحت الدعوات المتجددة لمراجعة المؤتمر الطويل أعلى. تدعم هذه الدراسة أولئك الذين كانوا يدعون إلى الإصلاح.
لا يوجد دليل على ضرر أقل من 0.05 غراي
أعلى من 0.05 غراي ، يزيد التعرض للإشعاع بشكل سببي من الوفيات. ولكن أدناه هذه العتبة ، لم تكن هناك زيادة ذات دلالة إحصائية في المخاطر.
استخدمت الدراسة تقنيات التعلم الآلي السببي المتطورة ، لإعادة تحليل بيانات الوفيات لأكثر من 86000 من الناجين. على عكس النماذج الإحصائية القياسية التي تفترض شكل استجابة للجرعة الثابتة (مثل النماذج الخطية أو القائمة على العتبة) ، يتيح CML للبيانات تحديد العلاقة دون فرض أي بنية محددة للجرعة والاستجابة. يتيح للبيانات التحدث عن نفسها.
والبيانات تحدثت بالفعل. يعتبر مستوى 50 MGY مهمًا بشكل خاص لأن الحدود المهنية في الولايات المتحدة تسمح حاليًا بنسبة تصل إلى 50 MGY سنويًا لمعظم البالغين. هذا منذ فترة طويلة يعتبر عتبة آمنة من قبل المنظمين. إن اكتشاف أن مخاطر الوفيات ليست مرتفعة بشكل كبير أقل من هذا المستوى تدعم فكرة أن الحدود المهنية الحالية ليست محافظة فحسب ، بل قد تتضمن بالفعل مخزنًا مؤقتًا للسلامة.
للمقارنة ، يوفر فحص بالأشعة المقطعية على الصدر واحد حوالي 7 ملايين من الإشعاع. يختلف إشعاع الخلفية الطبيعية على مستوى العالم بين 1 إلى 10 MGY سنويًا اعتمادًا على الارتفاع وتكوين التربة ومواد البناء. على سبيل المثال ، يتلقى الأشخاص الذين يعيشون في رامسار أو إيران أو مناطق معينة من ولاية كيرالا ، الهند ، أكثر من 10 MGY سنويًا من المصادر الطبيعية وحدها ، ومع ذلك لا تظهر أي نمط ثابت من حدوث المرض المرتفع.
يتحدى الاكتشاف الموقف المتطرف للمنظمين الذين يطبقون نموذج LNT حتى في مستويات الجرعة الصغيرة. وقد أدى هذا النهج إلى الإفراط في تنظيم الطاقة النووية ، والتعامل مع النفايات المشعة ، والتصوير الطبي. إنه يدفع التكاليف لأعلى لكل من توليد الكهرباء النظيفة والطب التشخيصي المنقذ للحياة. في العلاج البيئي ، يترجم إلى تفويضات التنظيف المفرطة ، مثل تلك التي شوهدت حول مواقع فوكوشيما أو مواقع Superfund بالولايات المتحدة. ولعل الأكثر تبعًا ، فإن الخوف العام من أدنى جرعات من الإشعاع قد تم تغذيته أكثر من الافتراضات الرياضية أكثر من العلاقات السببية القائمة على البيانات.
الآثار التنظيمية: تحدي لنموذج LNT
لا تدحض هذه الدراسة الجديدة القائمة على CML نموذج LNT ، لكنها تتساءل بشدة عن ضرورة استمرارها كافتراض افتراضي في حماية الإشعاع. إذا قبلت المنظمون هذه النتائج ، فستكون النتيجة المحتملة بمثابة إعادة معايرة لحدود التعرض للجرعة المنخفضة بناءً على عتبات سببية مدعومة تجريبياً. هذا من شأنه أن يدعم أيضًا التحول عن تطبيقات LNT البطانية ، وخاصة في التنظيف البيئي ، حيث تشمل المخاطر مليارات الدولارات وعقود من العلاج.
يمكن أن تتبع مراسلة الصحة العامة الأكثر دقة ، مما يساعد على تجنب الخوف غير الضروري على التعرض التافهة. مع وجود مخاطر الإشعاع بشكل أفضل من خلال الأدوات الحديثة المرنة مثل CML ، سيتم تجهيز الوكالات التنظيمية للتمييز بين مستويات القلق ومستويات الراحة.
لم تكن الحاجة إلى التنظيم القابل للتكيف علمياً أكبر. في الوقت الذي يتم فيه إعادة صياغة الطاقة النووية كحلقة زاوية لسياسة الطاقة منخفضة الكربون ، وعندما يستمر التصوير التشخيصي في إحداث ثورة في الطب الحديث ، قد يكون الوقت قد حان لتحديث كتاب القواعد النووية مع البيانات التي تعكس الواقع بشكل أفضل من الاحتياطات وحدها.