Joniserande strålning

Lästid 4 minuter

Uppdaterad - mars 4, 2025

Joniserande strålning är omärklig för människor; den är luktfri, smaklös och osynlig. Det uppstår från sönderfallet av atomer av radioaktiva ämnen, som förekommer överallt i naturen.

Enheter

Detta atomära förfall kan dock mätas. Antoine Henri Becquerel erhöll 1903, tillsammans med Mary och Pierre Curie, Nobelpriset för upptäckten av radioaktivitet. Efter att sönderfallshastigheten, det vill säga antalet sönderfallna atomer per sekund, initialt gavs i Curie (Ci), har enheten Bequerel (Bq) använts sedan 1998.

Efter svenske läkaren och fysikern Rolf Sievert1979, 13 år efter hans död, etablerades enheten sievert (Sv) som den internationella enheten för motsvarande dos. Den beskriver exponeringen (dosen) för en biologisk organism i joule per kilogram multiplicerat med det Strålviktningsfaktor.

En skillnad görs mellan ekvivalens (H), effektiv (D_eff) och organdosen (H_T).

Den effektiva dosen tar hänsyn till organens olika känslighet. Gränsvärdet för personer som inte är yrkesmässigt exponerade för strålning⁽¹⁾ är 1 mSv/a, för dem som är yrkesmässigt exponerade för strålning⁽²⁾ vid 20 mSv/a.
Organdosen beskriver den dos som absorberas av respektive organ, i Tyskland till exempel ögats lins 15 mSv/a⁽¹⁾eller 20 mSv/a⁽²⁾, extremiteter 50 mSv/a⁽¹⁾, eller 500 mSv/a⁽²⁾ enligt StrlSchV §71.

Typer av strålning

Beroende på vilken typ av strålning som ska mätas finns olika mätmetoder och apparater tillgängliga.

En geigerräknare uppkallad efter Johannes Wilhelm Geiger, eller Geiger-Müller motrör, kompletterat med namnet på hans doktorand Walther Müller, känd sedan 1929, används för att mäta det radioaktiva sönderfallet av alfa-, beta- och gammastrålning. Beställningen ger också information om strålningens ökande penetreringsförmåga.

Alfastrålning (α) finns i tunga kärnor som uran-238.

Betastrålning (β) bildas när kärnan i en atom omvandlas till ett av ett annat element. En skillnad görs här mellan β⁺, elementet med näst lägsta värde och β^–, grundämnet med nästa högre atomnummer. Båda är joniserande strålning.

Gammastrålning (γ) är en elektromagnetisk strålning med en våglängd på endast 0,005 nm (motsvarande 59 958 491,6 THz(!)) och skapas efter α- eller β-avklingning från den energi som frigörs i processen, även kallad en γ-övergång. Detta är inte ett sönderfall eftersom antalet neutroner och protoner som finns i kärnan förblir oförändrat. När det passerar genom en kropp (människor, djur, frukt etc.) frigörs elektronerna och den resulterande röntgenstrålningen bryter kemiska bindningar, vilket bland annat orsakar cell- och DNA-skador.
De Strålningsviktningsfaktor är 1 och fungerar som referens för andra typer av strålning när det gäller deras skadlighet för organismen.

radon (Rn) är ett radioaktivt grundämne, en ädelgas som förekommer naturligt över hela världen och är den mest stabila isotopen ²²²Rn med en halveringstid på 3,8 dagar, som produceras av sönderfall av uran och radium. Orsaken till det hälsopåfrestande momentet är i första hand den α-partikelavgivande sönderfallsprodukten polonium (Po) med en halveringstid på 138 dagar, speciellt isoptoperna ²¹⁰Po ²¹²stånga, ²¹⁴stånga, ²¹⁶stånga, ²¹⁸Po. Den biologiska halveringstiden i kroppen är 50 dagar.
α-strålning är knappast skadlig externt, eftersom penetrationsdjupet redan absorberas i det översta hudlagret. Eftersom radon är lösligt i dricksvatten är detta en inre förorening som har en direkt effekt på cellerna och som kan lagras i organ.
Strålningsviktningsfaktorn är 20 och representerar därför tjugo gånger mer skadlighet än exponering för γ-strålning under samma tidsenhet.

Radon – als Heilmittel

Nachdem Radon vorstehend als gesundheitsschädlich beschrieben wurde, hier ein konträrer Aspekt der Verwendung als Heilmittel.

Viele Kurbäder weltweit bieten Radon-Kuren an, die auf Einatmen radonhaltiger Luft, aber auch Trinken von radonhaltigem Wasser beruhen. Überwiegend bei rheumatischen Erkrankungen zeigen sich langanhaltende Besserungen des Beschwerdebildes, aber auch bei Entzündungen der oberen und unteren Atemwege, wie in den verlinkten Studie nachgewiesen.

Empfehlenswert ist auch das Buch von RADIZ Radon-Dokumentations- und Informationszentrum Schlema e. V. (Ed.)., erschienen im Verlag Dr. Kovač, das auch den medizinischen Hintergrund der Radon-Wirkung auf den menschlichen Körper beschreibt.

Mätanordningar

De ovan nämnda Geiger-Müller-räknarna upptäcker generellt β- och γ-strålning i det lägre prissegmentet. Mätapparater som upptäcker α-strålning kostar mer än cirka 600 euro.

Radonmätare inklusive kalibrering kan köpas för cirka 200 euro.

Enheter som är tillräckliga för hemanvändare är till exempel β / γ-räknaren GMC500+ från GQ, samt radondetektorn RadonEye med Bluetooth-anslutning från den sydkoreanska tillverkaren FTLab, som även finns i en version – tyvärr dubbelt så dyr – med WLAN-anslutning.

Båda enheterna har integrerad datalagring och den numeriska och grafiska representationen av mätserien.
Det utbytbara Li-ion-batteriet i den mobila och stationära geigerräknaren kan laddas med en USB-port. Radondetektorn kräver 12V DC, t.ex. kopplad till en powerbank via en StepUp DCDC-omvandlare eller via en plug-in strömförsörjning, eller via en bil 12V-anslutning.

Definition av gräns, riktlinje och referensvärde

Innebörden av dessa tre värden är ofta förvirrad, så här är den korrekta definitionen:

• Gränsvärde – får inte överskridas
• Riktvärde – bör följas för att säkerställa att gränsvärdena inte överskrids
• Referensvärde – är den just accepterade koncentrationen

Tolkning av de uppmätta värdena

Den naturliga radioaktiva strålningen ligger mellan 0,03 och 0,08 μSv/h. Strålningsexponeringen beräknad över ett år bestäms från (0,03 x 24 x 365) / 100 = 0,2628 mS/a .. (0,08 x 24 x 365) / 100 = 0,7008 mS/a.

Gränsvärden är mycket föremål för tolkning. Om vi tänker på de tidigare gränsvärdena för röntgenstrålar så gäller mycket lägre värden idag eftersom vi nu kan avgöra vilken skada som orsakas av vilken dos.

Idag anses runt 100 mS/a vara hälsofarligt. En engångsdos på 1 S orsakar strålsjuka, eller 5 S i 50%-fall orsakar dödsfall inom en månad.

Radonföroreningarna varierar mycket beroende på markens genomsläpplighet och uran- eller radiumförekomst, vilket resulterar i olika radonhalter som rekommenderas som ”gränsvärden”.
I genomsnitt kan vi säga att 100 Bq/m³ som gräns för inomhushalter, men även 200 Bq/m³ anses fortfarande vara acceptabla i vissa länder.

Radon är lättlösligt i vatten och kan därför även tas upp med dricksvatten eller genom att andas in vattenångorna vid matlagning eller dusch. Vattenverk minskar radonhalterna genom att blanda vatten med lägre koncentration från andra källor eller genom att lufta det med syre, vilket gör att radon delvis läcker ut ur vattnet.