Mele I.: Kaj je zares nevarno, Ljubljana, Junij 2006

Kaj je zares nevarno?
Irena Mele
O nevarnostih sevanja veliko govorimo in pišemo, pa se velikokrat izkaže, da o tem zelo malo
vemo. Ali vemo, kaj je zares nevarno? Ali vemo, kakšna doza sevanja predstavlja resno tveganje
za zdravje in s kakšnimi dozami se zaradi sevanja, ki nas obdaja, srečujemo v svojem
vsakdanjem življenju, ne da bi zaznali kakšne posebne škodljive posledice? Marsikakšen podatek
nas zna presenetiti.
Absorbirana in ekvivalentna doza
Iz podatka o aktivnosti neke radioaktivne snovi ne moremo sklepati o tveganju, ki ga ta vir
sevanja predstavlja za živa bitja. Sevanje, ki na svoji poti naleti na snov, se v njej delno
absorbira. Količino sevanja, ki ga snov absorbira, merimo s količino energije, ki ga vsrka enota
snovi. Imenujemo jo absorbirana doza, enota zanjo pa je gray (Gy = 1 J/kg) in pomeni 1 J (joule)
absorbirane energije na 1 kg snovi.
Vendar ta enota ni zadostna za opisovanje bioloških učinkov ionizirajočega sevanja, saj so ti
odvisni tako od vrste sevanja kot od tkiva ali organa, ki ga zadenejo. Na primer učinki zaradi 1
Gy sevanja alfa so veliko hujši kot učinki 1 Gy sevanja gama. Različno stopnjo tveganja, ki jih
za živa bitja predstavljajo različne vrste sevanj, upoštevamo s posebnim utežnim faktorjem
sevanja wR za sevanje zvrsti R, s katerim množimo absorbirano dozo. Novo količino, ki jo s tem
dobimo, imenujemo ekvivalentna doza (včasih kratko tudi kar doza), enoto, s katero jo
podajamo, pa Sv (sievert):
ekvivalentna doza [Sv] = wR x absorbirana doza [Gy]
Utežni faktor za sevanje gama je 1. Največji utežni faktor, faktor 20, pripišemo sevanju alfa in
nekaterih drugih delcev, ki ima na živa bitja najbolj škodljiv učinek.
Razpredelnica 1: Utežni faktorji za različne vrste sevanja.
Vrsta in območje energije sevanja
Žarki gama in x, vse energije
Elektroni, pozitroni, mioni, vse energije
Protoni (razen odrivnih protonov) z energijo  2
MeV
Nevtroni:
 10 keV in  20 MeV
10 keV do 100 keV in  2 MeV do 20 MeV
 100 keV do 2 MeV
Delci alfa, fisijski razcepki, težka jedra
1
Utežni faktor sevanja wR
1
1
5
5
10
20
20
Če smo obsevani z različnimi vrstami sevanja, dobimo celotno ekvivalentno dozo kot seštevek
ekvivalentnih doz posameznih vrst sevanja.
Efektivna doza
Efektivna doza upošteva še različno občutljivost na sevanje oziroma »dovzetnost« organa ali
tkiva za razvoj raka. Po definiciji je efektivna doza seštevek ekvivalentnih doz v posameznem
tkivu ali organu, ki so vsaka posamič pomnožene z ustreznim tkivnim utežnim faktorjem wT:
efektivna doza [Sv]=  wT x ekvivalentna doza v tkivu T[Sv]
Razpredelnica 2: Tkivni utežni faktorji za nekatere organe ali tkiva.
Tkivo ali organ
Spolne žleze
Rdeči kostni mozeg
Pljuča
Želodec
Prsi
Žleza ščitnica
Koža
Celo telo
Tkivni utežni faktor wT
0,20
0,12
0,12
0,12
0,05
0,05
0,01
1,00
Hitrost doze
Biološki učinki sevanja so odvisni tudi od hitrosti, s katero telo sprejema energijo sevanja,
oziroma od hitrosti doze. Hitrost doze nam pove, kolikšno količino sevanja je telo prejelo v enoti
časa. Merimo jo s Sv/h (ali mSv/h).
Učinek enake doze sevanja, prejete v kratkem času, je večji od učinka iste količine sevanja, ki jo
je telo prejelo v daljšem časovnem obdobju.
2
Razpredelnica 3: Definicije in enote za različne doze.
Količina
Aktivnost (število razpadov
radioaktivnih jeder v
sekundi)
Absorbirana doza (količina
absorbirane energije v 1 kg
snovi)
Ekvivalentna doza (upošteva
različne biološke učinke
posameznih vrst sevanja)
Efektivna doza (upošteva še
različno občutljivost
posameznih organov na
sevanje)
Hitrost doze (doza na
časovno enoto)
Enota
becquerel, Bq;
1 Bq = 1 razpad/s
Stara enota
curie, Ci;
1 Ci = 3,7  1010 Bq
gray, Gy
1 Gy = 1 J/kg
rad
1 rad = 0,01 Gy ali 10 mGy
sievert, Sv
1 Sv = 1000 mSv
rem
1 rem = 0,01 Sv ali 10 mSv
sievert, Sv
rem
Sv/h
rem/h
Velike doze, majhne doze
1 Sv je zelo velika doza. V normalnem okolju smo izpostavljeni občutno manjšim obsevanjem,
prejete doze so običajno tisočkrat manjše, zato jih tudi namesto v Sv izražamo v tisočkrat manjši
enoti, milisievert (mSv). Vendar prejeta doza 1 Sv nima nobenih neposrednih zdravstvenih
učinkov.
Zares velikih doz v normalnem življenju ne srečamo. Take doze bi lahko prejeli, če bi bili v
neposredni bližini velike jedrske nesreče, ali v primeru jedrske vojne. Kljub temu je koristno
vedeti, kaj je zares velika doza in kakšni so njeni neposredni učinki na človeški organizem.
V vsakdanjem življenju smo izpostavljeni zelo majhnim dozam sevanja. To velja tudi za ljudi, ki
se poklicno ukvarjajo z viri ionizirajočega sevanja, saj je zaradi dobro razvitega in uveljavljenega
varstva pred sevanjem omejitev doz stroga in nadzor učinkovit. Učinki majhnih doz sevanja na
zdravje so teoretično možni. Vsekakor takojšnji učinki majhnih doz niso zaznavni oziroma niso
merljivi. S tem še ne moremo izključiti tudi zapoznelih učinkov, kot so rak ali drugi dedni
učinki. Obstaja več teorij in modelov za ocenjevanje tveganja zaradi majhnih doz, od teorije
linearnega modela, ki predpostavlja, da je tveganje premosorazmerno s prejeto dozo, linearnokvadratnega modela do modela mejne vrednosti, ki predpostavlja, da je tveganje zaradi majhnih
doz (pod mejno vrednostjo) nično. Če povemo bolj preprosto, linearni model predpostavlja, da
tveganje za zdravje s količino prejetega sevanja raste. Večja ko je prejeta doza, večje je tudi
tveganje. Po tem modelu tveganje obstaja tudi pri zelo majhnih dozah. Za razliko od linearnega
modela model mejne vrednosti predpostavlja, da pri majhnih dozah tveganja za zdravje ni (pod
določenim pragom), pri večjih dozah pa prav tako privzema linearno odvisnost.
3
Razpredelnica 4: Učinki zelo velikih doz sevanja na človeški organizem (samo takojšnji učinki).
Manj kot 1.000 mSv
Okrog 2.000 mSv
Okrog 3.000 mSv
4.000–6.000 mSv
Več kot 6.000 mSv
Brez simptomov, včasih občasne spremembe
krvne slike.
Nobenih zaznavnih simptomov bolezni.
Začasno zmanjšanje trombocitov v krvi.
Sevalna bolezen (slabost, utrujenost, izguba
apetita, tudi bruhanje, driska, vročina); po
okrevanju po nekaj tednih ponoven izbruh
bolezni.
Velike možnosti preživetja, a tudi verjetnost
smrti
Življenje je ogroženo – poškodbe sluznice,
črevesja in kostnega mozga.
5000 mSv – velika verjetnost smrti.
6000 mSv – skoraj gotova smrt.
Možnosti preživetja več kot nekaj tednov zelo
majhne.
10.000 mSv – smrt v nekaj tednih.
50.000 mSv – smrt v nekaj dneh.
100.000 mSv – takojšnja smrt.
Doslej opazovanja in raziskovanja škodljivih učinkov majhnih doz niso ne potrdila ne ovrgla,
zato tudi noben teoretični model doslej ni prevladal.
Za zaščito ljudi, ki delajo z viri ionizirajočega sevanja, in tudi za zaščito prebivalstva so bili
sprejeti varnostni ukrepi, ki omejujejo prejeto dozo na leto. Za delavce, ki delajo z viri sevanja
ali na področju s povečanim sevanjem, je mejna efektivna doza, ki jo smejo prejeti v letu dni, 20
mSv. To omejitev je ob predhodni odobritvi pristojnega upravnega organa dopustno preseči v
primeru izjemnih načrtovanih nalog, vendar tudi tedaj ne sme preseči 50 mSv v posameznem
letu ob dodatnem pogoju, da efektivna doza v obdobju zaporednih petih let ne presega 100 mSv.
Za posameznike iz prebivalstva je mejna letna doza le 1 mSv. Izjemoma lahko upravni organ v
posameznem letu dovoli večje doze, če povprečna letna doza v petih zaporednih letih ne presega
1 mSv
4
Slika 1: Zveza med prejeto dozo in njenimi škodljivi učinki; linearni model in model mejne
vrednosti.
Razpredelnica 5: Mejne doze za izpostavljene delavce in za prebivalstvo.
Za delavce
Mejna doza
20 mSv/leto
Za prebivalstvo
1 mSv/leto
Mejne doze v izjemnih primerih
Lahko do 50 mSv v posameznem letu, če v zaporednih
petih letih ne presega 100 mSv.
Lahko večja od mejne doze, če v zaporednih petih
letih skupaj ne presega 5 mSv.
5
Doze v našem vsakdanjem življenju
Razpredelnica 6: Med poletom na višini več tisoč metrov smo izpostavljeni povečanemu
kozmičnemu sevanju. Približne doze, ki jih zaradi tega prejmemo, so navedene v razpredelnici.
V enem letu sem preletel
1.500 km
3.000 km
4.500 km
6.000 km
7.500 km
9.000 km
10.500 km
12.000 km
več kot 12.000 km
Prejeta doza
0,005 mSv/leto
0,01 mSv/leto
0,025 mSv/leto
0,035 mSv/leto
0,045 mSv/leto
0,055 mSv/leto
0,065 mSv/leto
0,075 mSv/leto
0,085 mSv/leto
Razpredelnica 7: S kajenjem vdihujemo tudi radioaktivna jedra, ki nato v naših pljučih
razpadejo. Približne doze, ki jih različno strastni kadilci prejmejo zaradi kajenja v letu dni, so
navedene v razpredelnici.
Na dan pokadim
½ zavitka cigaret
1 zavitek cigaret
1 ½ zavitka cigaret
2 zavitka cigaret
Prejeta doza
5 mSv/leto
10 mSv/leto
15 mSv/leto
20 mSv/leto
Razpredelnica 8: Pa še malo za zabavo ...
Če ...
nosim zobno protezo
nosim uro z LCD-številčnico
vsak dan gledam TV
vsak delam na računalniku
delim posteljo z odraslo osebo
živim manj kot 80 km od jedrske elektrarne
živim manj kot 80 km od elektrarne na premog
6
... v letu dni prejmem
0,0007 mSv
0,0006 mSv
0,01 mSv
0,01 mSv
0,01 mSv
0,0001 mSv
0,0003 mSv