Fukushima  NPP  Disaster  and  Implica6ons  for  Human  Health  

Assessment  of  Low  Dose  Radia6on  Exposure  

James  P.  Seward,  MD  MPP    FACOEM  Clinical  Professor  of  Medicine    UCSF    Presented  at  US-­‐Japan  Roundtable  October  24,  2013  

       Risk  Assessment    Hazard  Iden6fica6on  Dose-­‐Response  Exposure  Assessment  Risk  Characteriza6on    

Risk  Management    Risk  Evalua6on  Op6on  Assessment  Op6on  Implementa6on  Monitoring  and  Review      

 Risk    

Communica2on  

The  Risk  Paradigm  

Core Concepts in Radiation Exposure

•  Equivalent Dose measures the biological damage potential and health risk from radiation

•  Equivalent dose is measured in Sieverts (Sv) •  “Low dose” is <0.1 Sv (100 mSv)

Natural  Background  Radia6on  Natural  background  radia2on  dose  approx  2  mSv/year  (range  1-­‐10  mSv)  without  known  health  effects  

5  

2.3  mSv  0.38  mSv  

3

Average  Natural+  Man-­‐made  Background  Dose  (USA)                          6  mSv      Established  Human  Cancer  Threshold    100  mSv      Fatal  Acute  Dose  (LD-­‐50)          4000  mSv                              

____    Linear  No  Threshold                            (  High  Energy)    ._._._      Linear  No  Threshold                              (Low  Energy)    _  _  _  _    Linear  Quadra2c  

   (leukemias)    …………    Linear  with                                                                                    Threshold  

Uncertainty  of  dose  response  rela6onship  for  radia6on-­‐induced  cancers  

Source:  BEIR  VII    7  

Linear No-Threshold Hypothesis (LNT) for Cancer Causation

•  US  Na6onal  Academy  of  Science  (BEIR  VII):  •  “Difficult  to  evaluate  cancer  risk  at  less  than  100  mSv”  •  “Risk    would  con6nue  at  lower  doses  without  threshold”  

•  “Smallest  dose  has  poten6al  to  cause  small  increase  in  risk”  

•  Predicts  1  person  in  100  gets  cancer  from          dose>  100  mSV  •  Errs  on  safe  side  

8  

Concerns  about  the  Linear  No  Threshold  Approach  

•  Studies  of  areas  with  higher  background  radia6on  show  no  increased  cancer  rates  

•  Biologic  repair  may  reduce  risk  •  UNSCEAR:  “does  not  recommend  mul6plying  low  dose  by  

large  numbers  of  individuals  to  es6mate  numbers  of  radia6on-­‐induced  health  effects  …”  

•  Example:        100  Sieverts:        Effect  of  1  Sv  to  100  people  ≠.001Sv  to  100,000  people  

 “Es6mates  of  risk  should  be  limited    to  individuals  receiving  a  dose  of  

50  mSv  in  one  year    or  a  life6me  dose  of  100  mSv  

 in  addi6on  to  natural  background.”      

The  Health  Physics  Society  

____    Linear  No  Threshold                            (  High  Energy)    ._._._      Linear  No  Threshold                              Low  Energy)    _  _  _  _    Linear  Quadra2c  

   (leukemias)    …………    Linear  with  Threshold    

Human  Epidemiology  Shows  Increased    Cancer  Risk  Above  100  mSv  

Modified  from:  BEIR  VII    

?  ∧              ∧  

100  mSv  11  

Health  Concerns  for      >20,000  Fukushima  Workers  

•  No  Rad-­‐related  fatali6es  or  determinis6c  effects  seen  acutely  

•   Less  than  1%  receive  doses>  100  mSv  – Uncertainty  of  dose  measurements  – Small  projected  increased  risk  for        leukemias  and  solid  tumors  – Psychological  concerns  

•  Ongoing  exposure  poten6al  •     Health    monitoring      

12  

Radio-­‐Iodine  Exposures  near  Fukushima    much  lower  than  Chernobyl  

WHO  es6mates  thyroid  cancer  risk  of  most  highly  exposed  female  infant  increases  by  0.5%    

(from  0.75%  to  1.25%  life6me  risk)  

WHO  Preliminary  Dose  Reconstruc6on  Whole  Body—All  Key  Radioisotopes  

High  Areas:  10-­‐50  mSv  effec6ve  dose—mostly  external    Lower  areas:  1-­‐10  mSv    effec6ve  dose—mostly  internal      

Japanese  Food  Radioac6vity  Standards  Highly  Protec6ve  

15  

<  100  Bq/Kg  

•  ~0.075  mSv    dose  to  Japanese  consumer  ea6ng  fish  for  a  year            at  maximal  regulatory  limit  •  Naturally  occurring  radia6on  in  fish  (210Po  ,  40K  )  a  greater  risk  

Life6me  Cancer  Mortality  Risk  per  Becquerel    

(not  adjusted  for  rela6ve  amounts  in  different  fish)  

0.0E+00  

5.0E-­‐09  

1.0E-­‐08  

1.5E-­‐08  

2.0E-­‐08  

2.5E-­‐08  

3.0E-­‐08  

3.5E-­‐08  

4.0E-­‐08  

4.5E-­‐08  

5.0E-­‐08  

HTO   Cs-­‐134   Cs-­‐137   Sr-­‐90   K-­‐40   I-­‐129   Po-­‐210   U-­‐238   Pu-­‐239  

Life6me  CA  Mortality  Risk  (per  Bq)  

For  fish  mee6ng  Japanese  food  safety  standards  radia6on  dose    from  Po-­‐210  far  exceeds  Fukushima-­‐related  dose    

Ongoing  Water  Leaks  Are  an  Environmental  Concern  

Not  a  significant  health  risk  to  general  popula6on  as  long  as  seafood  safety  standards  are  maintained  

Mental  Health  Issues    •  Surveys  show  high  levels  of  stress  in  adults  and  children  •  Fear  of  radioac6vity  and  health  consequences  •  Long  las6ng  psychological  health  consequences  in  Chernobyl  evacuees  

•  S6gma6za6on  •  Reluctance  to  discuss                    personal  issues  •  Con6nued  displacement  

Summary  of  Health  Implica6ons  for  people  living  near  Fukushima  Dai-­‐ichi  

•  WHO  es6mates    small  increased  radia6on-­‐related  cancer  risk  that  may  be  difficult  to  measure  –   greatest  risk  is  thyroid  cancer  in  infants  

•  Psychological  distress  in  the  local  popula6on  has  been  very  high  

•  Leaks  of  contaminated  water  from  the  NPP  are  not  likely  to  be    significant  health  risk    –   Contribu6on  to  total  radioac6ve  material  in  ocean  likely  to  be  small  

rela6ve  to  ini6al  disaster  –  Current  food  safety  standards  are  very  protec6ve  –  Natural  radia6on  in  seafood  is  higher  than  contribu6on  from  NPP  

emissions  in  marketable  fish