Strona główna

1. Promieniowanie jądrowe, nasz towarzysz


Pobieranie 149.63 Kb.
Data19.06.2016
Rozmiar149.63 Kb.

1. Promieniowanie jądrowe, nasz towarzysz




Przez wszystkie lata istnienia rodzaju ludzkiego, promieniowanie jądrowe towarzyszyło mu i było czymś więcej niż tylko towarzyszem: było nierozłączną częścią jego środowiska, było i jest. Kosmos bombarduje nas cząstkami, których rozmiary są bardzo małe (atom ma rozmiar rzędu jednej dziesięciomilionowej części milimetra, cząstki te zaś są jeszcze sto tysięcy razy mniejsze), a prędkości, z jakimi się one poruszają bardzo duże, rzędu 200000 km/s: 5 okrążeń Ziemi wokół równika w czasie jednej sekundy! Te mikroskopijne obiekty, których rozmiary są setki tysięcy razy mniejsze od tych, które możemy dziś zobaczyć przy pomocy najnowocześniejszych mikroskopów elektronowych, to właśnie składniki promieniowania jądrowego. Protony, miony, piony, cząstki alfa, elektrony i pozy1ony, cząstki, które same obdarzone ładunkiem elektrycznym, mogą spowodować jonizację atomów spotykanych na swej drodze, a więc przekształcenie neutralnego atomu w naładowany elektrycznie jon, to właśnie składniki promieniowania, które nazywamy jonizującym. A przecież jonizację, choć pośrednio, mogą wywołać też neutrony: cząstki elementarne, będące składnikiem jąder atomowych, które w drodze reakcji jądrowych mogą wytworzyć cząstki naładowane, które już dalej będą mogły jonizować ośrodek bezpośrednio. Jonizację mogą wreszcie wywołać szczególne cząstki - fotony, czyli kwanty gamma ( γ) lub X, równie proste w swej naturze jak światło, czy fale radiowe tyle, że niosące znacznie większe energie. Te kwanty są zdolne wybić elektron z atomu równie dobrze jak wymienione wyżej naładowane cząstki i zamienić neutralny atom \'v' jon o ładunku dodatnim. Każdy taki akt jonizacji w obrębie naszych komórek, szczególnie DNA, zmienia ich naturę, gdyż rozrywa wiązania chemiczne. To może doprowadzić do zainicjowania nowotworu lub chorób genetycznych; każda z wymienionych cząstek może być, więc odpowiedzialna za skutek fatalny dla naszego życia. A przecież w każdej sekundzie przenika przez nas około 15000 takich cząstek. Podczas niektórych wielokrotnych prześwietleń, w procedurze fluoroskopii czy tomografii komputerowej, przenika przez nasze płuca 100 miliardów fotonów. Jak widać, choć teoretycznie każda cząstka promieniowania jonizującego może być groźna, widocznie szansa na to, aby się taką stała jest bardzo niewielka: w końcu zdecydowanej większości rodu ludzkiego nic się nie dzieje, a znana skądinąd umiejętność przystosowania się organizmów' do warunków otoczenia każe przypuszczać, że w naszym ciele rozwinięte są znakomite mechanizmy obronne. Istotnie, można oszacować, że prawdopodobieństwo, iż dana cząstki. CZ) kwant gamma wywoła zmiany' nowotworowe lub genetyczne wynosi jeden do 30 bilardów [30*1015] tj. 30 milionów miliardów, kolejna liczba trudna do wyobrażenia. Spróbujmy opisać, co ta liczba oznacza. Na świecie żyje około 5 miliardów ludzi, a więc 5 tysięcy milionów. Zgodnie z tym, co powiedziano wyżej, w każdej sekundzie przenika, więc przez całą ludzkość 75 bilionów cząstek, a więc prawdopodobieństwo zachorowania w' populacji ludzkiej wynosi około 2,4 *10 3 na sekundę, co oznacza, że średnio, co około 7 minut jakiś człowiek na Ziemi może zachorować na raka tylko z powodu promieniowania jądrowego, które nas otacza. Czy to dużo, czy mało? To trudne pytanie, gdyż z punktu widzenia tego człowieka i jego rodziny, to bardzo dużo, natomiast z punktu widzenia częstotliwości zgonów wywołanych innymi czynnikami - liczba niewiele znacząca, tym bardziej, że możliwość zachorowania na raka nie jest tożsama z możliwością zgonu. Gdyby jednak nawet utożsamić te dwie rzeczy, oznaczałoby to zgon ok. 0,2% ogółu ludności rocznie. Łatwo też przeliczyć, że z powodu promieniotwórczości naturalnej człowiek żyjący 75 lat ma szansę zachorowania na raka O,12%,. Nie jest to duża wielkość, jako że oprócz chorób nowotworowych, które dziesiątkują ludzkość ( aż 20% ludzi umiera na choroby nowotworowe), istnieje wiele innych, równie poważnych zagrożeń zbierających śmiertelne żniwo (np. choroby serca).

Oprócz naturalnych źródeł promieniowania~ w otoczeniu których przyszło nam żyć, człowiek wytwarza źródła sztuczne, z których najbardziej znanymi są trzy: wybuchy jądrowe, reaktory jądrowe w elektrowniach jądrowych i akceleratory ( w tym medyczne, służące do terapii). Każde takie źródło wnosi wkład do ogólnego bilansu poziomu promieniowania, ale łatwo pokazać, że jest to wkład stosunkowo niewielki, jeśli porówna się go z wielkością tła, tj. naturalnym promieniowaniem nas otaczającym, które ewidentnie nie powoduje znaczących szkód. Być może jednak, ten mały dodatek ma duże znaczenie dla naszego rozwoju? Spróbujemy to opisać w rozdziale 3.


Szacuje się, że naturalne degeneracje organizmów spowodowane mutacjami, z którymi spotykamy się w życiu, mogłyby zostać wywołane także przez promieniowanie jonizujące, jeśli zaabsorbowana przez wszystkich ludzi dawka wynosiłaby 30 mSv rocznie. Uwzględniając wrodzone reakcje obronne organizmu, wytwarzane w sposób sztuczny promieniowanie (np. w elektrowniach jądrowych) powoduje podwyższenie ryzyka zainicjowania zmian genetycznych o ok. 1/5000. a przecież samo ryzyko zmian genetycznych u potomstwa rośnie wraz z wiekiem rodziców w momencie poczęcia dziecka. W odniesieniu do tego ostatniego ta jedna pięciotysięczna oznacza, że promieniowanie z elektrowni jądrowych odpowiada efektywnie podniesieniu wieku rodziców o 2~6 dnia. Jest to doprawdy niewiele jeśli uwzględnimy, że w samych tylko Stanach Zjednoczonych średnia wieku rodziców wzrosła w latach 1960-1973 o 80 dni. Spójrzmy zresztą i na inne proste fakty. Ogrzewanie gonad w wyniku noszenia obcisłej bielizny (w końcu dotyczy to absolutnej większości mężczyzn w naszym obszarze cywilizacyjnym) powoduje zwiększenie szybkości mutacji w komórkach płciowych. Można pokazać, że spodziewane efekty genetyczne wywołane przez korzystanie z energetyki jądrowej, odpowiadają noszeniu majtek przez 8 godzin dodatkowych w roku. Widzimy, że nasze obawy związane z promieniotwórczością elektrowni jądrowych muszą mieć inne podłoże niż tylko racjonalna wiedza o promieniowaniu jonizującym i jego skutkach. Dodajmy, że gdyby zaledwie 1% podatków, jakie dziś płaci przemysł jądrowy obrócić na rozwój techniki medycznej, można byłoby uzdrowić 80 chorych przypadających na jedną potencjalną ofiarę promieniowania jądrowego. Zaiste, koncepcja zagrożenia promieniowaniem jądrowym straciła kontakt z rzeczywistością i będąc jak najdalszym od bagatelizowania zagadnienia, spróbujmy przyjrzeć się mu bez zbędnych emocji.

2. Promieniowanie naturalne wokół nas


Jak mówiliśmy, pierwszym źródłem promieniowania jonizującego jest nasz Kosmos, z którego jesteśmy bombardowani nieustannie dosłownie ulewą cząstek. W zewnętrznych warstwach atmosfery znajduje się całe widmo promieniowania elektromagnetycznego: od widzialnego do wysokoenergetycznych kwantów gamma, a ponadto mamy tam wysokoenergetyczne promieniowanie korpuskularne i to o takim natężeniu, że kosmonauci podążający w wyprawie "Apollo" na Księżyc mogli rejestrować przy zamkniętych oczach błyski spowodowane uderzaniem wysokoenergetycznych cząstek w ich gałki oczne. To, ile tych cząstek rzeczywiście przez nas przenika jest m.in. funkcją szerokości geograficznej. Dla półkuli północnej i szerokości geograficznej powyżej 55° przez każdy centymetr kwadratowy przechodzi w ciągu godziny3 ok. 4500 protonów, 600 cząstek a (czyli jąder atomów helu), 30 jąder atomów C, N i O, 8 jąder atomów Mg, 3 wapnia Ca i l żelaza Fe. Cząstki promieniowania kosmicznego niosą gigantyczne energie od ok. 100 MeV ( 100 milionów elektronowoltów) do 1020 eV4. W tabeli poniżej pokazujemy prędkości z jakimi poruszają się cząstki o odpowiedniej energii.



Energia kinetyczna cząstki

Prędkość elektronu

[ m/s ]


Prędkość cząstki α

[ m/s ]


Prędkość neutronu

[ m/s ]


1 eV

593000=0,002 c

6900=0,000023 c

13800=0,000046 c

1 keV = 1000 eV

18740000=0,0625 c

220000=0,00073 c

438000=0,00146 c

1 MeV = 1000 keV

282300000=0,941c

6900000=0,023 c

1380000=0,046 c

Prędkości w tabeli odnoszą się do próżni, a c oznacza prędkość światła w próżni.

Na szczęście, znaczna część energii cząstek promieniowania kosmicznego jest wytracana w procesach ich zderzeń z jądrami i atomami atmosfery otaczającej Ziemię. W wyniku zderzeń wysokoenergetycznych protonów z -jądrami dominujących w atmosferze ziemskiej atomów tlenu. czy azotu, powstają neutrony, protony, piony ( zarówno obojętne π°. jak i naładowane π- i π+), kaony i inne cząstki elementarne. Wysokoenergetyczne fotony (promienie gamma) mogą w obecności innych jąder przemienić się w parę elektron i pozyton (elektron dodatnio naładowany). a piony rozpaść się na miony i neutrina.

Niezależnie od promieniowania kosmicznego sama skorupa ziemska zawiera sporo jąder (nuklidów) promieniotwórczych, z których główne można zebrać w cztery tzw. rodziny promieniotwórcze: uranowo­radową. (zaczynającą się od 238U), uranowo-aktynową ( od 235U), torową (od 232Th) i neptunową ( od 241Np) – ich nazwy pochodzą od nazwy początkowego nuklidu w łańcuchu przemian promieniotwórczych. Utworzone kilka miliardów lat temu niestabilne (promieniotwórcze) jądra jak 144Nd czy 235SU przetrwały do dziś.

Najczęściej spotykanymi w skałach izotopami promieniotwórczymi są 40K, 87Rb oraz produkty rozpadów promieniotwórczych 238U i 232Th. Spośród długożyciowych izotopów niektórych pierwiastków, zasadniczy, wkład do promieniotwórczości naturalnej Ziemi wnoszą 235U i 238U, 226Ra i 228Ra oraz 210Pb. Te trzy ostatnie nuklidy są wchłaniane przez rośliny i poprzez łańcuch pokarmowy dostają się też do organizmu ludzkiego, podobnie jak promieniotwórczy izotop potasu - 40K. Wchłaniane przez człowieka są również 137Cs i 90Sr, które powstają przy wybuchach jądrowych czy przy awarii takiej, jak czarnobylska. Zarówno gromadzący się w tkankach miękkich i genach cez, jak i gromadzący się w kościach stront, są dla organizmu ludzkiego groźne, bo mogą zakłócić proces różnicowania się komórek płodu lub wpływać na działanie szpiku "czerwonego".

Łączna średnia radioaktywność każdego kilometra kwadratowego skorupy ziemskiej może być oceniana na l Ci, tj. 3,7*1010 Bq. Podkreślamy, że mówimy tu o pewnej wielkości średniej. Przekładając aktywność na język dawek promieniowania, średnia dawka roczna przypadająca na mieszkańca Ziemi wynosi ok. 2,5 mSv, przy czym średnia dawka pochodząca od samego promieniowania ziemskiego wynosi na ogół 0,3 do 0,6 mSv. Jednakże są obszary, w których poziom promieniowania jest znacznie wyższy. Na jednym ze wzgórz brazylijskich (Morro de Ferro) dawka promieniowania jest stukrotnie wyższa niż średnia dawka promieniowania naturalnego na Ziemi i wynosi rocznie ok. 250 mSv. W małym miasteczku Guarapari w Brazylii, w niektórych miejscach plaży zarejestrowano poziom 175 mSv/rok. W Ramsar (Iran), gdzie źródła wody są szczególnie bogate w radon, znajdują się obszary , w których dawka roczna wynosi 400 mSv. Dotąd nie stwierdzono, aby osoby zamieszkujące w obszarach o tak znacznie podwyższonym poziomie promieniowania wykazywały większą niż inni skłonność do zachorowań na choroby nowotworowe, czy też, aby częstotliwość mutacji była tam większa niż gdzie indziej.

Mieszkając na różnych wysokościach lub podróżując samolotem otrzymujemy też znacząco większe dawki promieniowania kosmicznego. O ile na poziomie morza dawka ta wynosi ok. 0,03 μSv/godz, na poziomie 2000 m, wynosi już 0,1 μSv/godz, na poziomie 12 km - 5 μSv/godz, a na wysokości 20 km nad poziomem morza aż 13 μSv/godz.

Pewne ilości pierwiastków promieniotwórczych znajdują się w węglu, a więc również w dymie i popiele, pochodzących ze spalanego węgla. Badania przeprowadzone w Polsce w latach 1993 - 1994 wykazały, że spalając polski węgiel o średniej zawartości uranu 2g/t , otrzymujemy popioły zawierające w jednej tonie około 20 g uranu, z czego wynika, że rocznie w popiołach znajdujemy ok. 100 ton uranu. Produkty spalania, typowe dla konwencjonalnych elektrowni węglowych osadzają się w glebie, przenikają do roślin i wreszcie trafiają do przewodów pokarmowych zwierząt i ludzi. Energia pochodząca ze źródeł geotermicznych też nie jest wolna od problemu promieniotwórczości, bowiem źródła te zawierają dość pokaźną domieszkę nuklidów promieniotwórczych. Powszechnie stosowane nawozy fosforowe (fosfatowe), do wytwarzania których używane są odpowiednie skały, zawierają spore domieszki uranu. W procesach wydobycia rud uranowych, ale nie tylko tych, górnicy narażeni są także .na podwyższone stężenia promieniotwórczego radonu.

Czy jest rzeczą dziwną, że gdziekolwiek patrzymy, zauważalny jakieś pierwiastki promieniotwórcze? Przypomnijmy, że nasza planeta została stworzona z pyłu zawierającego wszystkie pierwiastki, w tym promieniotwórcze. Jedne z nich żyją krócej (tj. rozpadają się szybciej), inne - dłużej i kończą jako pierwiastek stabilny, a więc nie podlegający dalszemu rozpadowi. Dla 238U czas takiego rozpadu jest bardzo długi: średnio połowa jąder rozpada się w czasie 4,5 miliardów (4,5.109 ) lat. Dla toru-232 czas ten jest ponad trzykrotnie dłuższy . Oba te pierwiastki można odnaleźć w skałach granitowych, łupkach bitumicznych, czy skałach fosfatowych. Zarówno wskazane tu jądra uranu, jak i toru zapoczątkowały długi cykl ("łańcuch") rozpadów promieniotwórczych. Np. na łańcuch uranu składa się osiem rozpadów alfa ( α) i sześć rozpadów beta (β), a kończy się on stabilnym izotopem ołowiu 206Pb. Łańcuch toru, to sześć rozpadów α i cztery rozpady β, zakończone stabilnym izotopem ołowiu 208Pb. W obu tych łańcuchach rozpadów tworzą się izotopy gazu szlachetnego - radonu, które dyfundują poprzez glebę i szczeliny skalne, wydostają się na zewnątrz i mieszają się z powietrzem, którym oddychamy. Ze względu na czasy życia izotopów radonu, w zasadzie tylko jeden z nich, 222Rn, ma duży wkład do dawki. Jego półokres rozpadu wynosi 3,8 dnia. W zasadzie radon jest słabo rozpuszczalny w wodzie, tak więc morza i oceany zawierają go stosunkowo niewiele. Jednakże w chwili wypompowywania wody z głębokich podkładów, łatwo może się zdarzyć, że wiele tego gazu wydostanie się na zewnątrz. Być może więc ciesząc się kąpielą pod prysznicem właśnie w tym momencie znajdujemy się pod zwiększonym wpływem promieniotwórczego radonu. W niektórych oszacowaniach podaje się, że 6-12% wszystkich przypadków zachorowań na raka płuc pochodzi właśnie z działania radonu, przy czym często nie tyle sam gaz jest tak groźny, ile produkty jego rozpadu promieniotwórczego (jony polonu, bizmutu Czy ołowiu). Te, będąc elektrycznie naładowanymi, „czepiają się” cząsteczek atmosferycznych aerozoli (np. kurzu) i są wdychane przez nas i osadzają się w płucach. Będąc tam i rozpadając się dalej, wysyłają do tkanki płucnej i w jej okolice cząstki alfa, beta i kwanty gamma. W ocenie dawek pochodzących z różnych źródeł promieniotwórczych szacuje się, że udział promieniotwórczości radonu wynosi ok. 55% średniej dawki otrzymywanej przez człowieka. W Polsce dawka średnia wynosi ok. 3,4 mSv/rok. Jak się taka dawka rozkłada na poszczególne składowe pokazuje rys.1 , natomiast aktywności związane z radonem podane są w Tabeli 1.


Tabela 1 Aktywności radonu w naszym otoczeniu


Powietrze przy gruncie

10

Bq/m3

Wietrzony pokój

40

Bq/m3

Pokój zamknięty

80

Bq/m3

Piwnica

400

Bq/m3

Pieczara

10000

Bq/m3

Odwierty wysokiej aktywności

100000

Bq/m3

Dziś w wielu krajach istnieją ścisłe normy pozwalające na określoną zawartość radonu w powietrzu w domach mieszkalnych. Normy te są różne: od 70 Bq/m3 w Szwecji do 400 Bq/m3 ustalonych przez Międzynarodowy Komitet Ochrony Radiologicznej.



Największe zazwyczaj zdziwienie budzi fakt, iż wewnątrz naszych ciał znajdują się spore ilości pierwiastków promieniotwórczych (patrz Tabela 2). Część z nich, jak 14C czy tryt 3H znalazły się tam wskutek działania promieniowania kosmicznego oraz energetyki nuklearnej i wybuchów jądrowych. Niemal wszystkie inne jednak pochodzą już z ziemskich źródeł. Tylko sam promieniotwórczy izotop potasu 40K, wchłaniany przez nas z naturalnym potasem, „obdarza” nas dawką rzędu 180 mikrosiwertów rocznie. Znacznie większą dawkę otrzymujemy z rozpadów promieniotwórczych 238U i 232Th. Spożywając ryby morskie i tzw. owoce morza, w których lubi koncentrować się 210Pb i 210Po, do naszego organizmu dostają się i te dwa izotopy promieniotwórcze. Mięso renów spożywanych masowo na Północy zawiera stosunkowo duże ilości 210Po. Z kolei w Australii, mięso kangurów i owiec zawiera stosunkowo duże ilości uranu. To, co zaskakuje, to fakt, iż pierwiastki te wnoszą ponad 10% do ogólnej dawki. Najważniejszym radionuklidem jest izotop potasu,40K, o nadzwyczaj długim półokresem rozpadu, aż 1,3 miliarda lat. Choć ten radionuklid pojawia się w naturalnym potasie w minimalnych ilościach, zaledwie 117 atomów na każdy milion naturalnego potasu, wystarcza to, aby w ciele osobnika o wadze 70 kg następowało 4000 rozpadów beta na sekundę. Oprócz łatwo przyswajalnego potasu, nasz organizm przyswaja uran, stront, rad i tor, spośród których 226Ra, obecny zarówno w glebie jak i wodzie, prowadzi do największej liczby rozpadów promieniotwórczych w naszych organizmach. Dzieje się tak dlatego, że pierwiastek ten jest podobny chemicznie do wapnia i baru, które są szczególnie łatwo wchłaniane. Szczególnym radionuklidem naświetlającym nas od wewnątrz jest izotop węgla, 14C, głównie pochodzenia kosmicznego, mający półokres rozpadu 5730 lat. Tworzy się on w wyniku zderzeń protonów z jądrami azotu atmosferycznego i jest łatwo wchłaniany przez organizmy żywe. Gdy organizm umiera, wchłanianie tego węgla urywa się. Badanie ciał na zawartość 14C pozwala zatem określić wiek pozostałości. Typowy dorosły ma w sobie tyle 14C, że zachodzą w nim ok. 3000 rozpadów beta na sekundę, podobnie, jak w przypadku potasu. Różnicę między promieniowaniem tych dwóch radionuklidów określa jednak energia promieniowania, która w przypadku 14C jest 155 keV, podczas gdy 40K wysyła promieniowanie o energiach 1,31 MeV i 1,46 MeV. Do sprawy tej wrócimy jeszcze.
Tabela 2 Niektóre promieniowanie zawarte w ludzkim organizmie ( oszacowane dla „umownego człowieka” 1 ) oraz podstawowe charakterystyki związanego z nim promieniowania.

Pierwiastek

Izotop

Liczba atomów

Liczba rozpadów

[ Bq ]


Rozpad

Energia rozpadu

[ keV ]


Energia średnia

[ keV ]


Orientacyjny zasięg w tkance dla β>

Wodór

3H

4,2*1010

75

β 

19

5,7

0,5

Węgiel

14C

7*1014

2690

β 

156

49,5

39

Potas

40K

2,5*1020

4340

β 

1312

455

1600

γ 

1416

Rubid

87Rb

1,4*1021

625

Β

 

82

95

Czy możemy zminimalizować wpływ promieniowania środowiska? Pomijając sens takiego działania (powiemy o tym nieco dalej), możemy wyobrazić sobie chowanie się pod kilometrową warstwą soli w kopalnianym chodniku. Taka osłona będzie dość efektywna jako osłona przed promieniowaniem kosmicznym. Jednak jeśli nasza dieta będzie podobna, jak na Ziemi, efekt końcowy wcale nie będzie zbyt budujący, natomiast komfort życia chyba nie najwyższy. Podobnie, śpiąc w jednym łóżku małżeństwo wzajem się naświetla, choć chyba nie zmieniło to zwyczajów sypialnianych ludzi świadomych tego faktu.




3. Problem ryzyka


Ilekroć mówimy o zagrożeniach, towarzyszy nam poczucie większego lub mniejszego strachu. Jednak strach ten pojawia się z innym natężeniem, gdy mówimy o możliwościach katastrofy lotniczej, samochodowej, czy ryzyku jakie niesie palenie papierosów. Niewątpliwie strach przed niewidocznym i niewyczuwalnym promieniowaniem jonizującym jest silny, a protesty społeczeństw np. przeciwko transportom odpadów promieniotwórczych dowodnie wskazują, iż na ten problem jesteśmy szczególnie wyczuleni. Czy strach ten ma w pełni racjonalne podłoże? To samo pytanie możemy postawić w odniesieniu do dowolnego innego zagrożenia, a jeśli tak, powstaje konieczność spróbowania przedstawienia samego ryzyka w jakiejś skali. Nie jest to sprawa prosta, bo niezależnie od sposobu i od otrzymanych liczb, przy stanie ducha typu "boję się", trudno akceptować na~et najbardziej obiektywną informację. Ponadto, osobie, która uległa wypadkowi, czy zachorowała, wiadomość, że „miała pecha”, bo prawdopodobieństwo takiego zdarzenia było bardzo małe, nic nie pomaga, a rodzina tej osoby instynktownie odrzuca informację o znikomości zagrożenia.

Matematyczna formuła definiująca ryzyko sprowadza się do pomnożenia prawdopodobieństwa zajścia wydarzenia (P) przez czynnik C, mówiący o tym, jak poważne są konsekwencje tego wydarzenia (prawdopodobieństwo zejścia śmiertelnego p = l; podobnie C = l dla wypadku, w wyniku którego następuje śmierć). Tak więc ryzyko R = P*C. Chcielibyśmy tu zrekapitulować główne myśli G.Marxa2, który wprowadza pojęcie mikroryzyka: ryzyka, iż spośród miliona mieszkańców jeden zostanie zabity lub umrze wskutek zajścia określonego zdarzenia. Takie mikroryzyko powstaje przy:


  • jeździe pociągiem na dystansie 2500 km

  • przelocie samolotem 2000 km

  • 80-cio kilometrowej jeździe autobusem

  • 65-cio kilometrowej jeździe samochodem

  • 12-to kilometrowej jeździe na rowerze

  • 3 kilometrowej jeździe na motocyklu

  • wypaleniu jednego papierosa

  • przebywaniu przez 2 tygodnie w jednym pomieszczeniu z palaczem

  • wypiciu pół litra wina

  • dziesięciodniowym przebywaniu w murowanym domu

  • oddychaniu przez 10 dni zanieczyszczonym powietrzem, jakie jest w większości miast.

Łatwo stwierdzić, że takie mikroryzyko jest dość powszechnie akceptowane. Prawodawstwo stanu Kalifornia w USA uznaje takie ryzyko za formalnie dopuszczalne, natomiast uważa i wymaga, aby informować społeczeństwo o niebezpieczeństwach na poziomie 10 jednostek mikroryzyka. I choć mikroryzyko jako takie może wydać się istotnie "mikro", gdy odniesiemy je np. do populacji 40 milionów mieszkańców Polski, oznaczać ono będzie śmierć 40 osób, a więc wcale nie tak małej liczby. Już ten fakt pokazuje, iż pojęciem ryzyka łatwo manipulować, gdyż nasz emocjonalny stosunek do liczby typu 1 na milion i liczby 40 niewinnych ofiar jest zupełnie inny. Jeszcze inny jest stosunek emocjonalny do ryzyka, które sami bierzemy na siebie. Przeciętny palacz wypala około jednej paczki dziennie, tj. 7300 papierosów w roku. Ponieważ zgodnie z liczbami podanymi wyżej, jeden papieros odpowiada jednemu mikroryzyku, palacz zgadza się na ryzyko, które w skali rocznej wynosi 7300/1000000 = 0,0073, a więc tylko trochę poniżej 1%! Jeśli do tego dodamy, że światowa produkcja papierosów wynosi 5*1012 rocznie, liczba śmiertelnych ofiar nałogu na świecie może łatwo przewyższyć całą populację Polski! Pomimo tego przerażającego faktu, jak widać przyjemność palenia jest dla palacza znakomitą rekompensatą za ponoszone ryzyko.

Ryzyko zawodowe w różnych miejscach pracy podane jest w Tabeli 3. Należy oczywiście wziąć pod uwagę, że dokładność oceny ryzyka nie jest na ogół zbyt wielka, jako że dla otrzymania precyzyjnych liczb nikt nie ośmieli się prowadzić eksperymentów na ludziach.
Tabela 3 Szacowane ryzyko zawodowe ( w jednostkach mirkroryzyka / rok ) w zależności od miejsca pracy.

Miejsce pracy


RYZYKO

Handel

10

Fabryka

10-100

Transport

400

Kopalnia węgla

800

Zakładanie linii wysokiego napięcia

1200

Platforma wydobywcza na morzu

1800

Choć powyższe wywody mogłyby wskazywać, że ustalenie stopnia ryzyka jest w gruncie rzeczy dość łatwe, realia są inne. Po pierwsze, każda taka informacja musi mieć nie tylko odpowiednią dokumentację statystyczną, ale i sens dla potencjalnego ryzykanta, np. kierowcy, który chce wyjechać na weekend. Cóż mu po informacji, że jego ryzyko wynosi, powiedzmy, 0,01 mikroryzyka, gdy w istocie samo ryzyko zależy od wieku kierowcy i jego doświadczenia, od stopnia jego zmęczenia, od stanu jego oczu i uszu, od stanu technicznego samochodu i nawierzchni itd. Jak widać, liczby określające stopień ryzyka na swoistej "skali Richtera ryzyka" należy traktować ostrożnie i nie postrzegać ich jako precyzyjnych, a jedynie dających pewną orientację w przedmiocie. John Adams3 analizuje wnikliwie ten problem i przytacza m.in. przykład znanej wiary w to, że podróże samolotem (0,25 zgonów na miliard km) są bezpieczniejsze niż jazda samochodem ( 10 na tym samym dystansie ). Jednakże:



  1. statystyki lotnicze odnotowują tylko śmierć pasażerów, podczas gdy drogowe obejmują przechodniów, rowerzystów i motocyklistów;

  2. na statystyki drogowe wpływa zasadniczo stan trzeźwości kierowców, podczas gdy jest to zupełnie obojętne dla statystyk lotniczych Geśli pominiemy, oczywiście, bardzo słabą możliwość pijanego pilota);

  3. ponieważ większość katastrof lotniczych zdarza się przy starcie lub lądowaniu, automatycznie obliczanie liczby przypadków śmiertelnych na drogę przelotu nie jest reprezentatywne.

Ostatecznie, jeśli weźmie się pod uwagę takie czynniki okazuje się, że 40-letni, trzeźwy kierowca w pasach bezpieczeństwa na drogach o małym natężeniu ruchu Gak w transporcie lotniczym), ma większe szanse przeżycia niż pasażer samolotu i stają się one tym większe, im o bliższych odległościach myślimy. Pominęliśmy tu takie czynniki, jak stan techniczny samolotu, wiek pilota i jego doświadczenie, sprawność systemu kontroli ruchu lotniczego itp.


Na koniec jeszcze jedna uwaga; statystyki wypadków nie koniecznie są dobrą miarą niebezpieczeństwa. Wiele dróg istotnie niebezpiecznych ma niskie wskaźniki wypadków, gdyż ludzie wiedzą, iż drogi te są niebezpieczne. Owocuje to zwiększoną ostrożnością przy przechodzeniu, mniejszą liczbą dzieci na tych drogach itp.

3.1. Ryzyko związane z promieniotwórczością

Ten ważki społecznie problem wymaga znajomości odpowiedzi na pytanie o relację pomiędzy dawką promieniowania, a jej skutkiem biologicznym. Najprościej przyjąć, iż im większa dawka, tym większe (a więc poważniejsze dla człowieka) skutki. Jednakże w tak ważnych kwestiach powinniśmy się wystrzegać założeń adhoc, bo łatwo możemy przecenić, albo nie docenić ryzyka. W istocie rzeczy, dysponujemy materiałem statystycznym związanym z badaniem ofiar bombardowania atomowego Hiroshimy i N agasaki, a stosunkowo niedawno do tego najpoważniejszego, jak dotąd, materiału statystycznego dodane zostały doświadczenia związane z awarią w Czarnobylu. Reszta informacji pochodzi głównie z badań na zwierzętach i przenoszenie jej na grunt ludzki nie zawsze jest jednoznaczne. Niemniej jednak, z doświadczeń Hiroshimy i Nagasaki, ekstrapolując je do niskich dawek, z jakimi spotykamy się częściej, możemy powiedzieć, że ryzyko zachorowania na białaczkę w wyniku naświetlania promieniowaniem jonizującym wynosi 50 jednostek mikroryzyka przy dawce równoważnej 1 mSv4. Właśnie taki czynnik jest dziś podstawą przepisów o ochronie radiologicznej, wywodzących się z zaleceń Międzynarodowego Komitetu Ochrony Radiologicznej. Tak więc przy dawce równoważnej 1 mSv, spośród miliona naświetlonych taką dawką osób 50 powinno umrzeć na białaczkę. Jednakże, taka sama liczba osób powinna umrzeć w wyniku:



  • wypalenia 3 paczek papierosów

  • jazdy na rowerze na dystansie 600 km

  • prowadzenia samochodu na dystansie 3250 km

  • przekraczania szosy o dużym natężeniu ruchu 2 razy dziennie przez rok

  • wypijania kieliszka wina dziennie przez rok

  • badania rentgenowskiego nerek.

A zatem, jeśli nie straszne nam wymienione wyżej "przyjemności", nie powinniśmy się również obawiać dawki 3,4 mSv, którą przeciętny mieszkaniec Polski jest naświetlany rocznie. Przy zastosowaniu podanego wyżej przelicznika dawki na ryzyko, łatwo obliczyć, że w wyniku promieniowania każdy z nas ponosi ryzyko 170 jednostek mikroryzyka/rok. W ciagu 60 lat wynosi ono 10200 na milion, a więc ok.l %. Tymczasem prawdopodobieństwo zachorowania na raka z zupełnie innych niż promieniowanie powodów wynosi ok. 20%. Przepisy mówią, że dla osób nie narażonych zawodowo, dopuszczalna dawka roczna wynosi 5 mSv, podczas gdy dla osób narażonych zawodowo wynosi ona 50 mSv. Łatwo przeliczyć te liczby na stopień zwiększenia ryzyka zachorowania na raka.



Przytoczmy jeszcze dane z roku 1997, dotyczące rakotwórczego działania promieniowania jonizującego 145. Pomimo dość jednoznacznej wymowy liczb zawartych- w tabeli 4 (patrz niżej), społeczeństwo wcale nie czuje się przekonane, że ryzyko związane z promieniotwórczością, włączając badania medyczne, energetykę jądrową i problemy odpadów promieniotwórczych, jest znikome. Obniżenie dawki granicznej z 5 mSv rocznie do I mSv wręcz zwiększyło podejrzenie, iż zdobyta wiedza jest niekompletna, a dane "podejrzane".

Tabela 4 Dane związane z działaniem promieniowania jonizującego na organizm ludzki.

Źródła ewidencji doświadczalnej

Wyniki

Hiroszima i Nagasaki

  • odpowiednik 2x15 kt TNT, cała energia wyemitowana w czasie 1 μsek, kula ognia, fala uderzeniowa, promieniowanie neutronowe, skażenie gleby i atmosfery

  • 250000 przeżyło

  • w stosunku do normalnej liczby zachorowań na raka, liczba tych zachorowań zwiększyła się o 800

  • oczekiwana długowieczność osób, które przeżyły bombardowanie nie jest mniejsza niż w japońskiej grupie kontrolnej

  • w grupie 20000 dzieci i wnuków nie stwierdzono żadnych zmian genetycznych

Czernobyl

  • wybuch termiczny w wyniku pożaru, emisja skażenia do gleby i atmosfery przez kilka tygodni

  • wzrosła liczba zachorowań na raka tarczycy ( 600 ) wywołanych wielką promieniotwórczością jodu

  • nie zaobserwowano wzrostu zachorowań na białaczkę i inne typy nowotworów

  • u osób naświetlonych dawką mniejszą od 100 mSv nie zaobserwowano wzrostu zachorowań na nowotwory

  • stwierdzono istnienie liniowej zależności zachorowalności na nowotwory od dawki dopiero powyżej dawki 100 mSv

Naturalne źródła promieniowania

 

  • dawka roczna wynosi średnio 2,5 mSv ( we Francji waha się ona od 1,6 do 6 mSv )

  • nie widać zwiększonej zachorowalności na nowotwory w obszarach o podwyższonym poziomie promieniowania

  • szacowana śmiertelność w wyniku promieniowania naturalnego we Francji to do 6000 osób rocznie

Procedury medyczne

 

  • przeciętna dawka wynosi ok.. 1 mSv / rok

  • związana z nią śmiertelność jest na poziomie do 2500 osób rocznie

Energia jądrowa + odpady promieniotwórcze oraz odpady po próbnych wybuchach wojskowych

 

  • dawka 0,015 mSv / rok

  • związana z nią śmiertelność do 30 osób rocznie

Popatrzmy wreszcie na własne ciało. Spośród wielu pierwiastków, skoncentrujmy się na czterech: wodorze, węglu, potasie i rubidzie. Wszystkie te pierwiastki mają izotopy promieniotwórcze. Promieniotwórczość własna człowieka związana jest głównie z nimi, patrz Tabela 2.


Jeśli na moment skoncentrujemy się tylko na izotopie potasu 40 K, zwrócimy uwagę, że około 1/3 całkowitej energii rozpadu, tj. ok. 0,066 pJ6, zostaje zdeponowana w ciele, jako że jest to promieniowanie beta. Energia jonizacji zdeponowana w każdym kilogramie ciała wynosi więc (5500/75)*0.066 = 5 pJ/(s.kg), co w przeliczeniu na dawkę równoważną daje 0,15 mSv/rok. Jeśli dodamy jeszcze przyczynek od izotopu węgla 14C dawka ta wzrośnie do 0,18 mSv/rok. W ciągu 60 lat życia nasze własne ciało napromienia nas dawką ponad 10 mSv, a więc ryzyko śmiertelnego zachorowania na raka, pochodzące od własnego promieniowania, wynosi około 0,05%. Na szczęście w porównaniu z prawdopodobieństwem ok. 20% tej choroby powstałej z innych przyczyn, nie musimy się szczególnie martwić naszym promieniowaniem.

Problem niewielkich dawek promieniowania jonizującego jest bardzo interesujący oczywiście nie tylko ze względu na promieniowanie własne. Problem bowiem polega na tym, że dysponujemy obecnie danymi, które każą podejrzewać, iż promieniowanie w małych dawkach, podobnie jak pewne skądinąd trujące specyfiki używane w szczepionkach, może być dla nas pożyteczne. Ta teza opiera się m.in. na następujących przesłankach:



  • Zgodnie z hipotezą liniową bezprogową , która zakłada proporcjonalność szkodliwości promieniowania do dawki, powinniśmy się spodziewać, iż w warunkach zwiększonych dawek narażenia na promieniotwórczy radon, zachorowalność na raka płuc powinna być podwyższona. Badania Cohena16 z Uniwersytetu w Pittsburgu nie tylko nie potwierdzają tego oczekiwania, ale pokazują, że do aktywności radonu 100 Bq/mJ wzrostowi aktywności towarzyszy wyraźny spadek śmiertelnych zachorowań. W kwietniowym wyd3:fiiu"Chemistry in Britain" znaleźć można następujące stwierdzenie Erica Hamiltona: " poważne badania epidemiologiczne poziomu radonu w części OSA, Szwecji, Finlandii i Chin pokazują, że statystyki zachorowalność na raka płuc maleje ze wzrostem dawki od radonu, nawet do poziomu 300 Bq/mJ. Rys.2pokazuje śmiertelność w wyniku raka płuc w funkcji średniego poziomu radonu, zmierzone w OSAI7.Łatwo stwierdzić, iż spodziewany liniowy wzrost zachorowalności ma się nijak do wyników badań;

  • Stosunkowo najłatwiej jest obserwować wpływ małych dawek promieniowania 18 poprzez śledzenie przypadków zachorowań na białaczkę - choroby stosunkowo najbardziej podatnej na działanie promieniowania i najszybciej pojawiającej się od chwili napromienienia. Badania prowadzone w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Francji, Szwecji i Chinach nie pokazały istnienia korelacji pomiędzy zapadalnością na białaczkę a poziomem promieniowania naturalnego. W szczególności, badania chińskie, prowadzone w latach 1970-1985, obejmujące 70 tys. osób i prowadzone w miejscach, w których różnice w rocznych dawkach wynosiły 2-3 mSv pokazały , że śmiertelność w tych miejscach była niższa od oczekiwanej na bazie ekstrapolacji danych z Hiroshimy i Nagasaki, co jednak wobec wciąż stosunkowo dużego błędu statystycznego należy interpretować, iż ryzyko obliczane w oparciu o dane japońskie jest większe niż rzeczywiste, ale ilościowe oszacowanie tego faktu jest trudne.

  • Spośród ludzi, którzy przeżyli bombardowania Hiroshimy i Nagasaki, prawdopodobieństwo zachorowań na białaczkę, raka płuc i raka jelita grubego spada ze wzrostem dawki, osiąga minimum przy dawkach rzędu 20-50 mSv i zaczyna wzrastać dopiero powyżej ok. 100 mSv (rys.3).

  • W krwi mysz poddanych promieniowaniu o dawce do 200 mSv wyraźnie wzrasta poziom przeciwciał. Po przekroczeniu tej dawki widać proces odwrotny (rys.4 ).

  • W doświadczeniach na myszach widać również, że przy naświetlaniu małą dawką (20 mSv) następuje swoiste uodparnianie się na śmiertelne mutacje komórkowe wywoływane dawkami rzędu 650 mSv. Można także pokazać, że powtarzanie naświetlań wcale nie musi prowadzić do kumulacji skutków naświetlań.

Jak się wydaje, jeśli liczba defektów wprowadzonych do komórki wskutek promieniowania jest niewielka, nasz mechanizm obronny potrafi defekty te usunąć w stosunkowo niedługim czasie paru godzin. Natomiast przy większych dawkach staje się to niemożliwe. Jednakże nawet wtedy komórka może wybrać, zamiast replikacji, jak w wypadku nowotworu, drogę samozniszczenia, co by tłumaczyło fakt, iż potomstwo ofiar Hiroszimy i Nagasaki nie wykazuje zmian genetycznych. Reasumując, istnieje sporo danych, iż hipoteza liniowa bezprogowa, na której oparte są wszystkie zalecenia

Międzynarodowego Komitetu Ochrony Radiologicznej nie jest prawdziwa i że negatywne skutki promieniowania mogą pojawić się dopiero powyżej pewnego rogu. Możemy nawet twierdzić, że poniżej tego progu promieniowanie może mieć również efekt dobroczynny, określany nazwą hormezy radiacyjnej. Zachowując maksymalną ostrożność powinniśmy powiedzieć, że z ilościowego punktu widzenia, w obszarze małych dawek na pewno stosunek ryzyka do dawki jest co najwyżej równy 50 jednostkom mikroryzyka/mSv. Zwróćmy też uwagę, że przyjęcie hipotezy liniowej bezprogowej oznacza, że taka sama liczba nadmiarowych zachorowań na raka będzie tyczyła sytuacji, w której 100 ludzi zostanie naświetlona dawką I Sv, jak 10 000 ludzi dawką 10 mSv, czy milion ludzi dawką 0.1 mSv W ostatnich dwóch przypadkach, te nadmiarowe wypadki śmiertelne będą na poziomie normalnych fluktuacji statystycznych w oczekiwanej liczbie zachorowań ludzi, którzy z promieniowaniem mieli do czynienia jedynie na poziomie tła naturalnego. W tej sytuacji nie moglibyśmy udowodnić, iż zachorowanie wyniknęło z faktu naświetlania. Jeśli zaś skutki dawki kolektywnej, obejmującej większą populację (np. 10 mSv na 10 tys. osób) będziemy porównywać z przypadkiem jednej osoby naświetlonej dawką odpowiednio (tu 10000 razy) większą, widać, że rozważania oparte o hipotezę liniową można łatwo sprowadzić do absurdu. A przecież ustalenie wartości dawek granicznych pociąga za sobą odpowiednie wydatki na systemy zabezpieczeń i ochronę zdrowia. Nie są to małe sumy, jeśli ostatnie oszacowania wskazują, iż działania podejmowane w imię hipotezy liniowej powodują, iż jedno hipotetycznie uratowane życie ludzkie kosztuje ok. 2,5 miliarda dolarów amerykańskich.



3.2. Promieniowanie jonizujące w medycynie

Wspominaliśmy już, że przy niektórych prześwietleniach rentgenowskich liczba przenikających przez ciało ludzkie fotonów idzie w miliardy na sekundę. Przy klasycznych procedurach rentgenowskich, typowe dodatkowe ryzyko związane z inicjacją śmiertelnego nowotworu kształtuje się jednak zaledwie na poziomie I mikroryzyka. Zauważmy jednak, że ponieważ na rozwinięcie się nowotworu potrzeba czasu, nieraz wielu lat, ryzyko dla pacjentów w podeszłym wieku jest w istocie niewielkie. I na odwrót, w stosunku do dzieci takie ryzyko może być podwyższone w stosunku do wartości średniej aż dwukrotnie.

Średnio biorąc, w stosunku do poziomu promieniowania naturalnego (tła), procedury medyczne można porównać (w sensie niesienia ryzyka) do parodniowego obcowania z promieniowaniem naturalnym. Tomografia komputerowa, czy badania jelita grubego z użyciem wlewów barowych można porównać z kolei do obcowania z promieniowaniem naturalnym przez okres kilku lat. Jest rzeczą oczywistą, że lekarz kierujący pacjenta na badania przy użyciu promieniowania jonizującego musi być przekonany, iż zysk z badań (polegający choćby na postawieniu właściwej i pewnej diagnozy) usprawiedliwia podejmowane ryzyko.

Oprócz procedur rentgenowskich, które polegają na badaniu stopnia przenikania przez pacjenta wiązki promieniowania X o dobrze określonych rozmiarach i w ściśle określonym czasie, kontrolowanym przez lekarza czy technika, mamy też procedury wchodzące w zakres medycyny nuklearnej, kiedy to czas naświetlania zależy od własności fizycznych izotopu wprowadzonego do ciała pacjenta, a obszar objęty promieniowaniem jest w zasadzie zależny od charakterystyk pochłaniania danego pierwiastka chemicznego przez różne organy w ciele ludzkim. Dawki efektywne w najczęstszych procedurach z użyciem izotopu technetu 99mTc obejmują dawki od l do 6 mSv i niosą więc ryzyko na poziomie 50 do 300 jednostek mikroryzyka. W badaniu tarczycy przy użyciu izotopu jodu 131 I alternatywą jest operacyjne usunięcie tarczycy. Ta procedura jednak niesie często większe ryzyko niż samo naświetlanie. Poniżej podajemy typowe dawki efektywne i ryzyko w różnych procedurach medycznych.



Tabela 5 Typowe dawki ( w jednostkach mikroryzyka ) w procedurach medycznych.

Procedura

Typowe dawki efektywne

( mSv)

Ryzyko

Rentgen kończyn i stawów

< 0,01

< 0,5

Rentgen zęba

< 0,01

< 0,5

Rentgen klatki piersiowej

0,02 / film

1

Rentgen czaszki

0,07

3,5

Rentgen biodra

0,3

15

Użycie kontrastu barowego doustnie

3

150

Lewatywa barowa

7

330

Tomografia komputerowa głowy

2

10

Tomografia klatki piersiowej

8

400

Badania nerek z użyciem 99mTC

1

50

Badania kości z użyciem 99mTc

4

200

Badania dynamiczne czynności serca z użyciem 99mTc

6

330


3.3. A energetyka jądrowa?


Zacznijmy od stwierdzenia Edwarda Tellera, zgodnie, z którym dzielenie łóżka z drugą osobą powoduje napromienienie sto razy większe niż spędzenie tak samo długiego czasu u bram elektrowni jądrowej. Oczywiście kontrargumentem jest, iż nasz towarzysz(ka) w łóżku ma małe szanse na wyemitowanie w wyniku awarii nuklidów promieniotwórczych do atmosfery i spowodowanie skażenia otoczenia na miarę katastrofy w Czarnobylu. W tej sprawie możemy jedynie porównywać ryzyko związane z różnymi źródłami energii oraz posługiwać się stwierdzeniem, ( w którego prawdziwość można nie wierzyć, ale cóż można poradzić na sprawy wiary?), iż m.in. ze względu na bardzo ostre przepisy ochrony radiologicznej przemysł jądrowy postawił konstruktorom zabezpieczeń najwyższe wymagania. Często przytaczany przypadek Czarnobyla wskazuje przede wszystkim na to, co się może stać, jeśli w jawny sposób pogwałci się reguły technologiczne! Specyficzne własności reaktora czarnobylskiego, to już trochę inne zagadnienie.

W normalnych warunkach eksploatacji elektrowni jądrowej wysyła ona gazy promieniotwórcze 3H, 37Ar, 85Kr, 133Xe i 135Xe. Brzmi to groźnie póki nie zwrócimy uwagi na to, że zwykła elektrownia węglowa emituje produkty, których aktywność przypadająca na jednostkę wyprodukowanej mocy jest kilkaset razy większa niż elektrowni jądrowej. Przyczyną jest zawartość uranu i jego pochodnych w węglu. Aktywność tę spotykamy zarówno w atmosferze, jak i w olbrzymich hałdach popiołów, które stanowią istotny problem środowiskowy. I tak, jeśli weźmiemy pod uwagę wszystkie elektrownie jądrowe na świecie, peb1a dawka otrzymywana przez ludzi nie zatrudnionych w tych elektrowniach wynosi ok. 1000 Sv/rok Gest ona dwa razy większa w wypadku pracowników elektrowni). Tymczasem elektrownie węglowe napromieniają ludzkość dawką 110 000 Sv, a fabryki nawozów fosfatowych - 300 000 Sv. W przeliczeniu na wyprodukowaną energię 1 kW w ciągu roku, stosując wprowadzone pojęcie m ikro ryzyka, ryzyko (w jednostkach mikroryzyka) kształtuje się, jak podano w tabeli 6 (źródłem tabeli jest cytowana już praca G.Marxa). Wynika z niej jednoznacznie, że produkcja l kW -roku energii jądrowej wiąże się z ryzykiem mniejszym niż 1 mikroryzyko, podczas gdy konwencjonalne elektrownie niosą ryzyko co najmniej dziesięciokrotnie groźniejsze.

W powyższej tabeli pewne zaciekawienie może budzić ostatnia pozycja, tym bardziej, że media podawały ogromną liczbę ofiar katastrofy w Czarnobylu. Korzystając z materiałów Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej, całkowita dawka związana z tym wydarzeniem wyniosła 600000 Sv, co odpowiada ryzyku zejścia śmiertelnego ok. 30000 Europejczyków. Byłaby to duża liczba, gdyby nie fakt, że 120 milionów i tak umrze na raka, za który będą odpowiedzialne inne przyczyny. Nieświadomość istoty i wielkości rzeczywistego ryzyka jest nie mniej groźne niż samo ryzyko. W Europie Zachodniej liczba aborcji zwiększyła się po awarii w Czarnobylu o 50 tysięcy, 50 tysięcy istnień, których uśmiercenie wynikało jedynie ze strachu i nieświadomości. Jest to tyle przerażające, że choć w wypadku naświetlań embrionów ludzkich, a zatem w okresie prenatalnym, stwierdzono, że iloraz inteligencji (IQ) urodzonych potem dzieci jest znacznie obniżony, a dzieci te są opóźnione w rozwoju, sam ten efekt ma charakter progowy i pojawia się dopiero przy naświetlaniach dawką powyżej 100 mSv, znacznie przekraczającą te, które były udziałem Europy Zachodniej.




4. Podsumowanie

W naszym wykładzie chcieliśmy uświadomić słuchaczom trzy sprawy:



  • Istotę promieniotwórczości środowiska

  • W jaki sposób można zdefiniować, oceniać i patrzeć na ryzyko

  • Jakie ryzyko niesie promieniotwórczość naturalna i sztuczna.

O ile „mędrca szkiełkiem i okiem” można zobaczyć, że ryzyko, które niesie promieniotwórczość jest z reguły znacznie mniej s z e niż wiele innych przyczyn, nie zmienia to faktu, iż społeczeństwo ocenia zagrożenia inaczej. Poniżej przedstawiamy wynik uszeregowania zagrożeń przez trzy grupy społeczeństwa amerykańskiego, przytoczone przez czasopismo Scientific American 242 ( 1982).




RANGA

Rodzaj zagrożenia

Liczba zgonów

LIGA KOBIET

Studenci

Biznesmeni

1

Palenie tytoniu

150000

Energetyka jądrowa

Energetyka jądrowa

Broń palna

2

Alkohol

100000

Samochody

Broń palna

Jazda motocyklem

3

Jazda samochodem

50000

Broń palna

Palenie tytoniu

Samochody

4

Broń palna

17000

Palenie tytoniu

Pestycydy

Palenie tytoniu

5

Elektryczność

14000

Jazda motocyklem

Samochody

Alkohol

6

Jazda motocyklem

3000

Alkohol

Jazda motocyklem

Strzelanina uliczna

7

Pływanie

3000

Wypadki lotnicze

Alkohol

Praca w policji

8

Zabiegi ambulatoryjne

2800

Praca w policji

Praca w policji

Energetyka jądrowa

9

Prześwietlenia rentgenowskie

2300

Pestycydy

Środki antykoncepcyjne

Zabiegi ambulatoryjne

20

Energetyka jądrowa

100

Środki antykoncepcyjne

Barwniki spożywcze

Wypadki kolejowe

21

Alpinistyka

30

Narciarstwo

Antybiotyki

Futbol szkolny

Jak widać, oceny emocjonalne i racjonalne mogą być bardzo odległe od siebie. To jednak tak długo nie jest groźne póki nie pociąga wydatków, a jak mówiliśmy ignorancja w zakresie wiedzy o promieniowaniu jądrowym jest szczególnie kosztowna.



1 „umowny człowiek” – inaczej „referece man” – waga 70 kg, wzrost 175 cm, praca 40 godzin./tydz, dieta : 1,5kg żywności + 1,2 litra płynów, oddychanie : 20m3 powietrza na dobę.

2 G.Marx, „Atoms in our hands”, Rodland Eotvos Physical Society, Budapeszt 1995, str. 51

3 J.Adams, „A Richter Scale of Risk ?”, w Science and Technology Awareness in Europe: New Insights, pod red. M.Vitale, Publications of European Communites 1998 str.93

4 dawka równoważna zawiera mnożnik określający „jakość” promieniowania. Jeśli dla promieni X i gamma wynosi on 1, dla powolnych neutronów wynosi on 10, a dla cząstek alfa i fragmentów rozszczepienia – 20, co oznacza, że neutrony i cząstki są odpowiednio więcej razy szkodliwe

5 M.Tubiana, „Health Risks: Data and Perceptions” w Science and Technology Awareness in Europe: New Insight”, red. M.Vitali, European Union 1998, str. 113

6 1 pJ=10-12 J


©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość