Ionisoiva säteily

Lukuaika 4 minuuttia

Päivitetty - maaliskuu 4, 2025

Ionisoiva säteily on ihmiselle huomaamatonta, hajutonta, mautonta ja näkymätöntä. Sitä syntyy, kun radioaktiivisten aineiden atomit hajoavat, sillä niitä esiintyy kaikkialla luonnossa.

Yksiköt

Tämä atomin hajoaminen voidaan kuitenkin mitata. Antoine Henri Becquerel saatu vuonna 1903 yhdessä Marie ja Pierre CurieNobelin palkinto radioaktiivisuuden löytämisestä. Kun hajoamisnopeus eli hajonneiden atomien määrä sekunnissa alun perin ilmaistiin yksikkönä curie (Ci), vuodesta 1998 lähtien on käytetty yksikköä becquerel (Bq).

Ruotsalaisen lääkärin ja fyysikon mukaan Rolf SievertVuonna 1979, 13 vuotta hänen kuolemansa jälkeen, sievert (Sv) määriteltiin ekvivalenttiannoksen kansainväliseksi yksiköksi. Se kuvaa biologisen organismin altistumista (annosta) jouleina kilogrammaa kohti kerrottuna arvolla Säteilyn painotuskerroin.

Erotetaan toisistaan ekvivalenssi (H), efektiivinen (D_eff) ja elinannos (H_T).

Efektiivisessä annoksessa otetaan huomioon elinten erilainen herkkyys. Raja-arvo henkilöille, jotka eivät altistu säteilylle ammatissa.⁽¹⁾ on 1 mSv/a, kun kyseessä ovat ammatillisesti säteilylle altistuvat henkilöt.⁽²⁾ 20 mSv/a.
Elinannos kuvaa kyseisen elimen absorboimaa annosta, Saksassa esim. silmän linssi 15 mSv/a.⁽¹⁾tai 20 mSv/a⁽²⁾, raajat 50 mSv/a⁽¹⁾tai 500 mSv/a⁽²⁾ Se. StrlSchV §71.

Sädetyypit

Mitattavan säteilyn tyypistä riippuen on käytettävissä erilaisia mittausmenetelmiä ja -laitteita.

Geigerin laskuri, joka on nimetty Johannes Wilhelm Geigertai Geiger-Müller-laskentaputki, täydennettynä hänen tohtoriopiskelijansa nimellä. Walther Mülleron tunnettu vuodesta 1929, ja sitä käytetään alfa-, beeta- ja gammasäteilyn radioaktiivisen hajoamisen mittaamiseen. Jakso antaa myös tietoa säteilyn lisääntyvästä läpäisykyvystä.

Alfasäteily (α) esiintyy raskaissa ytimissä, kuten uraani-238:ssa.

Beetasäteily (β) syntyy, kun atomiydin muuttuu toisen alkuaineen ytimeksi. Tässä erotetaan toisistaan β⁺seuraavaksi pienin elementti ja β^-alkuaine, jolla on seuraavaksi korkein järjestysluku. Molemmat ovat ionisoivaa säteilyä.

Gammasäteily (γ) on sähkömagneettista säteilyä, jonka aallonpituus on vain 0,005 nm (vastaa 59 958 491,6 THz(!)), ja se syntyy α- tai β-hajoamisen jälkeen prosessissa vapautuvasta energiasta, jota kutsutaan myös γ-siirtymäksi. Kyseessä ei ole hajoaminen, sillä ytimen sisältämien neutronien ja protonien lukumäärä pysyy muuttumattomana. Läpäistäessään kehon (ihmisen, eläimen, hedelmän jne.) prosessissa vapautuvat elektronit ja niistä aiheutuva röntgensäteily rikkovat kemiallisia sidoksia ja aiheuttavat muun muassa solu- ja DNA-vaurioita.
The Säteilyn painotuskerroin on 1, ja se toimii vertailukohtana muiden säteilytyyppien haitallisuudelle elimistölle.

Radon (Rn) on radioaktiivinen alkuaine, jalokaasu, jota esiintyy luonnostaan kaikkialla maailmassa stabiilimpana isotooppina. ²²²Rn, jonka puoliintumisaika on 3,8 päivää ja joka syntyy uraanin ja radiumin hajotessa. Terveysvaaran aiheuttaa ensisijaisesti hajoamistuote polonium (Po), joka lähettää α-hiukkasia ja jonka puoliintumisaika on 138 vuorokautta. ²¹⁰Po ²¹²Po, ²¹⁴Po, ²¹⁶Po, ²¹⁸Po. Biologinen puoliintumisaika elimistössä on 50 päivää.
α-säteily on ulkoisesti tuskin haitallista, koska se imeytyy jo ylimpään ihokerrokseen. Koska radon kuitenkin liukenee juomaveteen, kyseessä on sisäinen altistuminen, joka vaikuttaa suoraan soluihin ja voi varastoitua elimiin.
Säteilyn painotuskerroin on 20, ja se edustaa siten kaksikymmenkertaisesti suurempaa haitallisuutta kuin γ-säteilylle altistuminen samassa aikayksikössä.

Radon - korjaustoimenpiteenä

Kun radonia on edellä kuvattu terveydelle haitalliseksi, tässä on vastakkainen näkökohta sen käytöstä lääkkeenä.

Monet kylpylät ympäri maailmaa tarjoavat radonhoitoja, jotka perustuvat radonpitoisen ilman hengittämiseen ja radonpitoisen veden juomiseen. Pääasiassa reumasairaudet pitkäaikaisia parannuksia oireisiin, mutta myös silloin, kun kyseessä on Ylempien ja alempien hengitysteiden tulehdus.kuten linkitetystä tutkimuksesta käy ilmi.

Suosittelemme myös kirjaa RADIZ Radonin dokumentointi- ja tiedotuskeskus Schlema e. V. (toim.).jonka on julkaissut tohtori Kovač ja jossa kuvataan myös lääketieteellistä taustaa radonin vaikutuksista ihmiskehoon.

Mittauslaitteet

Edellä mainitut Geiger-Müller-mittarit havaitsevat yleensä β- ja γ-säteilyä alemmassa hintaluokassa. α-säteilyä havaitsevat mittarit ovat yli 600 euron hintaisia.

Radonmittalaitteet kalibrointeineen voi ostaa alle 200 eurolla.

Riittäviä laitteita kotikäyttäjälle ovat esimerkiksi β- / γ-mittari. GMC500+ GQ:lta sekä radonilmaisin RadonEye eteläkorealaisen valmistajan FTLabin Bluetooth-yhteydellä varustettu laite, josta on saatavana myös WLAN-yhteydellä varustettu versio, joka on valitettavasti kaksi kertaa kalliimpi.

Molemmissa laitteissa on integroitu tietojen tallennus sekä mittaussarjojen numeerinen ja graafinen näyttö.
Siirrettävän ja kiinteän Geiger-mittarin vaihdettava LiIon-akku voidaan ladata USB-portin kautta. Radonilmaisin vaatii 12 V DC:n tasajännitteen, joka voidaan kytkeä esimerkiksi tehopankkiin StepUp DCDC-muuntimella tai pistorasiaan kytkettävän virtalähteen tai ajoneuvon 12 V:n liitännän kautta.

Raja-, ohje- ja viitearvon määritelmä

Näiden kolmen arvon merkitys on usein sekaisin, joten tässä on oikea määritelmä:

• Raja-arvo - ei saa ylittyä
• Ohjearvo - olisi noudatettava, jotta raja-arvojen ylitykset voidaan luotettavasti sulkea pois.
• Viitearvo - on juuri ja juuri hyväksyttävä pitoisuus

Mitattujen arvojen tulkinta

Luonnollinen radioaktiivinen säteily on välillä 0,03 ... 0,08 μSv/h. Vuosittainen säteilyaltistus lasketaan seuraavasti: (0,03 x 24 x 365) / 100 = 0,2628 mS/a ... (0,08 x 24 x 365) / 100 = 0,7008 mS/a.

Raja-arvot ovat hyvin tulkinnanvaraisia. Jos ajattelemme röntgensäteilyn aiempia raja-arvoja, nykyään sovelletaan paljon alhaisempia arvoja, koska nyt on mahdollista määrittää, minkä annoksen aiheuttama vahinko on kyseessä.

Nykyään noin 100 mS/a katsotaan terveydelle vaaralliseksi. Yksittäinen 1 S:n annos aiheuttaa säteilysairauden tai 5 S:n annos 50%:ssä tapauksista johtaa kuolemaan kuukauden kuluessa.

Radonaltistus vaihtelee suuresti maaperän läpäisevyyden ja uraani- tai radiumesiintymien mukaan, minkä vuoksi radonpitoisuudet vaihtelevat, ja niitä suositellaan "raja-arvoiksi".
Keskimäärin voidaan sanoa, että 100 Bq/m³ sisäilman pitoisuuksien raja-arvona, mutta myös 200 Bq/m³ pidetään edelleen hyväksyttävinä joissakin maissa.

Radon liukenee helposti veteen, joten sitä voi joutua myös juomaveden mukana tai hengittämällä vesihöyryjä ruoanlaitossa tai suihkussa. Vesilaitokset vähentävät radonpitoisuuksia lisäämällä vettä, jonka pitoisuus on alhaisempi muista lähteistä, tai ilmastamalla vettä hapella, joka poistaa radonin osittain vedestä.