Strålskyddsnytt. Nya fakta om strålningen i världen lars erik holm, ordförande i unscear, berättar om den kommande rapporten. [nr , årgång 18]

Transkript

1 en tidning från ssi - statens strålskyddsinstitut Strålskyddsnytt [nr , årgång 18] [tillgänglig i sin helhet via Tjernobyl april Nya fakta om strålningen i världen lars erik holm, ordförande i unscear, berättar om den kommande rapporten ur innehållet 3/2000 Kärnavfall hur gör man i Tyskland? 4 Lise Meitner 6 Leukemiklustret i Seascale - slutet på historien? 11 Kriticitetsolyckan i Tokaimura - den reaktorfysikaliska bakgrunden 13 Två avled efter olyckan i Tokaimura 15 FN:s vetenskapliga strålningskommitté UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) presenterar i sin rapport till Generalförsamlingen bland annat bedömningar av riskerna för cancer från joniserande strålning, nya uppgifter om källor till strålningen i världen och senaste fakta om konsekvenserna av Tjernobylolyckan. Foto: Bosse Alenius, SSI-info

2 UNSCEAR UNSCEAR, som bildades 1955, är en kommitté direkt under FN:s generalförsamling. Den består av 21 av FN:s medlemsstater, bland annat Sverige. Kommittén, som möts i Wien en gång om året, tillsattes ursprungligen med anledning av oron för konsekvenserna av det radioaktiva nedfallet från de atmosfäriska kärnvapenproven. Nu följer och utvärderar kommittén strålriskerna över hela världen från alla tänkbara källor till joniserande strålning, t.ex. kärnkraften och dess avfall, sjukvården, och de naturligt förekommande radioaktiva strålkällorna som radon i bostäder. utgivare statens strålskyddsinstitut ansvarig utgivare britt ekman redaktör lars persson lars.persson@ssi.se grafisk form bosse alenius redaktion wolfram leitz lynn hubbard, ingemar lund adress statens strålskyddsinstitut informationsstaben stockholm tel / fax UNSCEAR bedömer nu att Tjernobylolyckan direkt orsakade 30 dödsfall och drygt hundra akut strålskadade. Därutöver har c:a 1800 barn hittills fått sköldkörtelcancer. Någon ökning av andra cancerformer har inte statistiskt kunnat visas. Detta beror med största sannolikhet på att de extra fallen till följd av olyckan är få jämfört med de cancerfall som uppträder av andra orsaker. Mötet i Wien i maj 2000 var det 49:e i ordningen. Representanter från 20 medlemsstater och observatörer från WHO, IAEA, ICRP (Internationella strålskyddskommissionen) och ICRU (Internationella kommissionen för strålningsenheter och mätningar) deltog. Svenska representanter var Lars-Erik Holm, Ulf Bäverstam, Leif Moberg och Wolfram Leitz, samtliga verksamma vid SSI. Ordförande under mötet var Lars-Erik Holm och vice ordf. var Joyce Lipsztein från Brasilien. Vid årets möte, som avslutade en femårig arbetscykel, behandlades ca 1700 sidor text. Detta material kommer i slutredigerat skick att bifogas UNSCEAR:s rapport till Generalförsamlingen och därefter publiceras av FN under hösten år Volym 1: Sources and Effects of Ionizing Radiation finns redan på SSI:s bibliotek. Aktuella strålningsfrågor som behandlas av UNSCEAR Exponering för strålning: olika hälsoeffekter Idag vet vi att exponering för joniserande strålning kan leda till olika former av cancer i de flesta av kroppens organ. Strålningsinducerad cancer visar sig ofta först efter flera decennier. Genom att studera personer som bestrålades och överlevde atombomberna i Japan 1945, har forskarna bedömt att drygt 400 cancerfall av de totalt cirka 7500 fall som inträffade t.o.m är orsakade av strålningen. UNSCEAR har kvantitativt uppskattat cancerrisken från strålning. Vid en stråldos om 1000 msv så uppgår risken att dö i cancer från denna stråldos till 9 % för män och 13 % för kvinnor. Risken vid låga stråldoser bedöms vara hälften så stor. Medelstråldosen i världen är 2,4 msv per år från den naturliga strålningen. Joniserande strålning har potentiellt möjligheten att orsaka ärftliga skador. Man har kunnat visa ärftliga effekter hos försöksdjur men inte hos människor. UNSCEAR kommer vid sitt möte år 2001 att lägga fram en rapport som diskuterar denna fråga. Källor till strålningen i världen Alla människor utsätts för naturlig joniserande strålning från rymden (kosmisk strålning), från jordskorpan och radioaktiva isotoper som vi har i vår egen kropp. Vidare utsätts vi för strålning från den radioaktiva ädelgasen radon. Denna kommer från det naturligt radioaktiva ämnet radium som finns i marken och i byggnadsmaterial. Radon kan ge höga stråldoser i våra hem och på arbetsplatser. I tillägg till den normala naturliga strålningen exponeras människor från olika verksamheter med strålning och från aktiviteter som medför ökad exponering av naturlig strålning. Som exempel kan nämnas förbränning av kol och gruvdrift. Radioaktiva sönderfallsprodukter från kärnvapenförsök fortsätter att utsända strålning i naturen. Kärnkraften ger upphov till strålning liksom användningen av olika radioaktiva ämnen i industri, jordbruk och forskning. Medicinsk användning av strålning är den största källan till stråldoser i tilllägg till dem som kommer från naturen. Strålningsanvändningen inom medici- hemsida issn Författarna svarar själva för innehållet i sina artiklar. Materialet får användas fritt om källan uppges. För illustrationer och fotografier krävs tillstånd av SSI eller upphovsrättsinnehavaren. Stråldoser per år i världen från naturliga källor och verksamheter med strålning Strålkälla Medeldos i världen i msv Naturliga bakgrunden 2,4 Medicinsk diagnostik 0,4 Kärnvapentester i atmosfären 0,005 Tjernobylolyckan 0,002 Kärnkraftscykeln 0, Strålskyddsnytt 3/2000

3 nen ökar år från år. Stråldoserna från medicinsk användning av strålning är störst i de tekniskt utvecklade länderna, där de uppgår till ca hälften av dosen från naturlig strålning. Akuta strålskador har uppkommit genom misstag vid behandling och inom radioterapi. Andra verksamheter med strålning inom industrin, medicinen och forskningen samt i flygtrafik ger också vissa stråldoser. Vid rymdfarter är stråldoserna jämförelsevis höga. Medeldosen till dem som arbetar inom verksamheter med strålning är ungefär lika stor som den från naturlig strålning. Gränsvärdet för arbetare är ca 10 gånger den naturliga stråldosen. De radiologiska konsekvenserna av Tjernobylolyckan Olyckan vid kärnkraftverket i Tjernobyl år 1986 är den allvarligaste strålningsolycka som ägt rum. Den orsakade att 30 arbetare dog inom några veckor och ett hundratal arbetare fick akuta strålskador. Olyckan medförde även omedelbar evakuering av ca personer boende runt reaktorn och sedan permanent evakuering av ca personer boende i högt kontaminerade områden i Ryssland, Ukraina och Vitryssland. Olyckan orsakade omfattande sociala, psykologiska och ekonomiska problem i dessa länder. Stora områden i nämnda länder kontaminerades och över hela norra halvklotet kunde de radioaktiva ämnena från olyckan uppmätas. Omkring 1800 fall av sköldkörtelcancer har diagnostiserats bland barn som exponerades för strålning vid olyckan, och antalet antas öka under det närmsta decenniet. Med undantag av dessa cancerfall har inga andra sjukdomsfall kunnat kopplas till strålning. Detta gäller även leukemi, en cancerform som normalt uppträder inom några få år efter bestrålning. Antalet cancerfall till följd av olyckan är så litet i jämförelse med de cancerfall som uppträder till följd av andra orsaker att de inte statistiskt kan urskiljas. UNSCEAR menar att även om de personer som fått höga stråldoser har en högre risk för insjuknande i cancer så kommer de flesta som utsattes för strålning vid olyckan i Tjernobyl inte att få några hälsoeffekter. Lars-Erik Holm Nya INES-klassade händelser till och med augusti 2000 ssi:s ines-rapportör informerar INES 4: Två dödsfall i Egypten. En familj har blivit bestrålad av en Iridium- 192 strålkälla (40 Ci) under obestämd tid. Strålkällan förvarades i familjens hus. INES 2: Säkerhetsinsprutningssystemet vid rekatorn Dampierre i Frankrike var satt ur funktion vid nedgång av reaktorn. Orsaken var felaktiga driftsinstruktioner. Samma felaktiga driftsinstruktioner har även använts vid kärnkraftverken Tricastin och Bugey i Frankrike. Driftsinstruktionerna har använts ett flertal gånger under årens lopp (framgår inte under hur många år, eller hur många gånger det inträffat). INES 2: Finland har rapporterat vattenläckaget från bränsleladdningsbassängen vid kärnkraftverket Loviisa som en INES-1. Läckaget inträffade den 17 augusti 2000 och händelseförloppet beskrivs som följer: Läckaget uppkom under den årliga revisionsavställningen, i samband med en testkörning av bränslebassängens kylsystem. Lågaktivt vatten läckte ut från bassängen till ett angränsande rum utanför inneslutningen och orsaken var att en ventil av misstag lämnats öppen. Totalt läckte ca. 20 m 3 vatten ut. Läckaget innebar att dosraten tillfälligt ökade till ca 0,1 msv/h utanför rummet. Det inträffade inget läckage utanför anläggningen. De kontaminerade utrymmena sanerades med gängse metoder. Den 18 augusti 2000 utfördes samma test som dagen innan, och eftersom en ventil även denna gång felaktigt stod öppen uppkom ett nytt läckage, 10 m 3, denna gång. INES-2: En sluten Cs-137 strålkälla (73mCi =2,7 GBq) har rapporterats försvunnen från MNI; Institute of Oncology, Hyderabad i Indien. Förlusten upptäcktes den 20 juni Strålkällan har ännu inte återfunnits. INES 1: Läckage av moderatortanksvatten vid Narora-2 i Indien. Läckaget uppkom i en pump. Moderatorvattensnivån sjönk och reaktorn snabbstoppades manuellt. Totalt läckte sju ton tungt vatten ut. Utsläppen av luftburen tritium ökade under läckaget, men höll sig under tillåtna gränser. Ingen ökning av tritium i de vätskeformiga utsläppen uppmättes. INES 1: Oplanerad bestrålning av arbetare vid kärnkraftverket Bohunice-4 i Slovakien. Vid den årliga revisionen upptäcktes en stor diskrepans mellan tre personers TLD-dosimetrar och de elektroniska dosimetrarna som de bar. Doserna på de direktvisande dosimetrarna var 0,26, 0,22 och 0,28 msv respektive, medan doserna på TLD var 30, 9,1 och 5,2 msv. Efterföljande utredning har visat att orsaken är att arbetarna plockat av sig den direktvisande dosimeterna när de skulle utföra oplanerat, tillkommande arbeten. Den person som fick den högsta dosen överskred den anläggningsspecifika gränsen 20 msv per år. Årsdosgränsen för enskilda år överskreds dock inte (50 msv). INES 1: Förlust av en typ A behållare innehållande en strålkälla 2.18 GBq I Behållaren försvann under tranport mellan flygplatsen Orly i Frankrike och Madrid i Spanien. Strålkällan har inte återfunnits. Ann-Kristin Hägg Kärntekniska anläggningar, SSI 3/2000 Strålskyddsnytt 3

4 Kärnavfall hur gör man i Tyskland? I förra numret av Strålskyddsnytt berättades om det franska kärnavfallsprogrammet. En studieresa bestående av representanter för de svenska förstudiekommunerna, SKB AB, SKI och SSI var där under några dagar i november. Resan fortsatte därefter till Tyskland som denna artikel handlar om. Laboratorium för undersökning av slutförvaring i salt vid Gorleben. Tyskland inledde sitt kärnkraftsprogram i mitten av 1960-talet. I landet finns 19 reaktorer vid 16 olika kärnkraftverk. Tillsammans står de för 34% av elproduktionen i landet. Den sammanlagda installerade effekten är megawatt el. Tysk lag krävde tidigare att det använda bränslet skulle upparbetas om detta inte var uppenbart ekonomiskt orimligt. Från år 1994 är det dock fritt fram att mellanlagra bränslet i väntan på slutförvaring. Ungefär 2/3 av det använda bränslet upparbetas i England och Frankrike. Resten lagras tillfälligt i bassänger vid kärnkraftverken eller i centrala mellanlager. Kontroversiell kärnkraft i Tyskland Till skillnad från Frankrike är kärnkraften mycket kontroversiell i Tyskland och har lett till politisk turbulens. Bägge partier i den sittande regeringskoalitionen, socialdemokrater och de gröna, gick gemensamt till val på att kärnkraften skulle avvecklas. Som ett första steg i avvecklingslinjen föreslog man i början av 1999 att från 2000 upphöra med export av använt kärnbränsle för upparbetning i franska La Hague och brittiska Sellafield. Att stoppa exporten och lagra det använda kärnbränslet i Tyskland ansågs vara ett viktigt steg i avvecklingen av kärnkraften. Lagförslaget om förbud mot export för upparbetning drogs dock tillbaka efter starka protester från bl.a. kärnkraftsindustrin Morsleben Gorleben Slutförvar för låg- och medelaktivt avfall i Morsleben. 4 Strålskyddsnytt 3/2000

5 och från Storbritannien och Frankrike. Tyskland skulle kunna komma att ställas inför krav på mellan miljarder kronor om de nu gällande kontrakten för upparbetning av tyskt kärnbränsle bryts. Kontrakten löper till Ett möjligt resultat av den osäkerhet som råder i Tyskland om kärnkraftens framtid och om möjligheterna att upparbeta det använda kärnbränslet, är att antalet ansökningar om att få mellanlagra bränslet vid resp. verk i avvaktan på slutligt omhändertagande har ökat. Fram till december 1999 hade tio ansökningar om mellanlagring vid olika kraftverk inkommit till det federala organet, BfS (Bundesamt für Strahlenschutz). Ansvar för avfallet I Tyskland liksom i Sverige råder producentansvar för kärnteknisk verksamhet. Producenterna har ansvar för alla steg i hanteringen av det radioaktiva avfallet fram till och med mellanlagringen. Liksom i Sverige har kärnkraftsindustrin bildat ett gemensamt bolag, DBE (Deutsche Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfallstoffe). Detta bolag är Tysklands motsvarighet till SKB. DBE tar hand om transporter, upparbetning och mellanlagring. På en punkt skiljer sig dock den tyska modellen från den svenska; det sista steget i kedjan, slutförvaringen, är en angelägenhet för regeringen. BfS (Bundesamt für Strahlenschutz) ansvarar för planering, konstruktion och drift av slutförvar för radioaktivt avfall. Bfs har emellertid lagt ut de praktiska arbetet med att bygga och driva slutförvaret på DBE. I Tyskland finns ingen central kärnkraftsmyndighet, utan all prövning och tillsyn av anläggningarna sköts av delstaterna. Ministeriet för miljö, naturskydd och reaktorsäkerhet, BMU, är central tillsynsmyndighet och övervakar hur arbetet sköts på delstatsnivå. Till BMU:s och delstaternas hjälp finns en kommission för reaktorsäkerhet och en kommission för strålskydd. Avfallshanteringen Redan under 1960-talet tog man i Tyskland ett principbeslut om geologisk slutförvaring av allt radioaktivt avfall. Förutom de mellanförvar som sker vid kärnkraftverken finns tre centrala anläggningar för mellanlagring. I Gorleben och Ahaus förvaras bl a upparbetat förglasat avfall i s.k. torra lager. I Greifswald mellanlagras avfallet i bassänger (våt lagring). Där har också nyligen ett nytt torrt mellanlager tagits i drift. I detta ska bl.a. delar från de avstängda f.d. östtyska kärnkraftverken i Greifswald och Rheinsberg förvaras när dessa monteras ned. Slutfövar för låg- och medelaktivt avfall finns i en nedlagd saltgruva vid byn Morsleben i f.d. Östtyskland. Sedan år 1998 råder dock deponeringsstopp på okänd framtid. Enligt tysk lag ska avfallet delas in i värmegenererande och icke-värmegenererande avfall. För närvarande tillståndsprövas ett slutförvar i en nedlagd järngruva i Salzgitter. Detta förvar är främst avsett för jonbytarmassor, askor och annat avfall som inte genererar så mycket värme. För det högaktiva avfallet har DBE sedan 1979 undersökt en saltdom vid Gorleben. I februari 1999 bestämde den tyska miljöministern att tills vidare avbryta undersökningarna. Detta beslut beror bl.a. på att regeringen är tveksam till den valda geologin (salt) och man efterfrågar samtidigt alternativa platser. Besök vid Morsleben och Gorleben Gruppen gjorde ett studiebesök vid DBE:s slutförvar för låg- och medelaktivt avfall i den f.d. östtyska byn Morsleben. Anläggningens chef presenterade ingående Morslebengruvans historia. Sedan saltbrytning avslutades i början på 1930-talet har gruvan använts för ammunitionstillverkning, utvinning av pottaska, kycklinguppfödning och förvaringsplats för kemiskt avfall. Mellan år 1979 och 1998 deponerades totalt m 3 låg- och medelaktivt, radioaktivt avfall i gruvan. Av detta var en knapp fjärdedel vätskeformigt som helt enkelt hälldes ner i ett utrymme i berget. Denna deponering avbröts år Det fasta avfallet förpackades i tunnor som antingen stjälptes ned från en tranportvagn i ett större utrymme under en gruvgång (medelaktivt avfall) eller staplades i stora bergssalar där salt och annat återfyllnadsmaterial skiljde de olika lagren åt (lågaktivt avfall). Avfallet som förvaras i Morsleben kommer från de 19 reaktorerna och från ett trettiotal mindre avfallsproducenter inom industri och sjukvård. Väl nere i gruvan - som innehåller 9 mil gångar - imponerades man av den enorma rymden i de ännu outnyttjade bergssalarna. Enligt uppgift har ca 10 miljoner m 3 salt brutits innan gruvdriften upphörde. Detta lämnar givetvis en del tomrum efter sig. Gruppen besökte vidare DBEs bergslaboratorium i en saltdom vid Gorleben, där också en mellanförvarsanläggning ligger. DBE representanter menade att om Gorlebens saltdom visar sig vara lämplig och om anläggningen och verksamheten accepteras av de närboende så kan Gorleben bli den plats där Tysklands använda kärnbränsle och annat högaktivt avfall slutförvaras. Enligt tidigare planer har målsättningen varit att deponeringen ska kunna påbörjas år 2008 men enligt DBE är nog år 2020 en mer realistisk tidpunkt. Om laboratoriet byggs ut till ett förvar ska m 3 använt bränsle förvaras där. Hur avfallet ska förpackas och deponeras är inte klart men även om man anser att de naturliga barriärerna är tillräckliga kommer man att använda tekniska barriärer. I samband med Gorlebenbesöket fick vi tillfälle att tala med en kommunal representant (Samtgemeindebürgermeister). Enligt denne var lokalbefolkningen negativ när forskningsanläggningen initierades, men är idag övervägande positiv. Kanske beror det på att forskningsanläggningen sysselsätter ca 500 personer i en kommun med 400 invånare. Kommunrepresentanten framhöll att de häftiga demonstrationer som skett kring Gorleben - inte minst i samband med transporter till mellanlagret av upparbetat avfall - har genomförts av tillresta yrkesdemonstranter. Paradoxalt nog har turismen ökat betydligt i trakten och turistnäringen gläder sig. Kommunpolitikerna kan också vara glada. Varje år får nämligen den lilla kommunen mottaga ett belopp om DM av DBE. Om Gorleben blir slutförvarsplatsen för det tyska avfallet återstår att se. Den sittande regeringen tycks i alla fall inte lita på salt som en tillräckligt säker geologisk barriär. Just nu råder ett slags stillestånd i det tyska slutförvarsprogrammet. Framtiden får utvisa om DBE kan fortsätta i Gorleben eller om man tvingas forska vidare på andra platser och i andra geologiska formationer. Tomas Löfgren Informationsstaben, SSI 3/2000 Strålskyddsnytt 5

6 Lise Meitner En kulturdebatt i DN har aktualiserat minnet av Lise Meitner ( ), den framstående fysikern som är välbekant världen över utom kanske just i Sverige, förvånansvärt nog eftersom hon var svensk medborgare i tjugo år och bodde i Sverige åren Den som vill veta mer om henne än vad som får plats här bör läsa den utmärkta biografin Lise Meitner A Life in Physics av Ruth Lewin Sime (University of California Press, 1996). Lise Meitner föddes i Wien i en musikälskande, intellektuell judisk medelklassfamilj, fadern var advokat. Hon hade sju syskon av vilka systern Auguste (»Gusti«) blev mor till den kände fysikern Otto Robert Frisch. I likhet med flera av sina syskon övergav hon den judiska religionen, som föräldrarna aldrig gjort någon affär av, och blev döpt som protestant Lise tog sin mogenhetsexamen som privatist 1901 och började samma år sina studier vid Wiens universitet, där hon studerade fysik hos den berömde och av eleverna dyrkade Ludwig Boltzmann. År 1905 klarade hon proven för doktorsgraden. Året därpå undersökte hon absorptionen av alfa- och betastrålning i metallfolier och blev förtrogen med litteraturen om radioaktivitet och med metoderna för mätning av joniserande strålning. År 1907 begav hon sig till Berlin för att studera hos Max Planck trots att kvinnor fortfarande formellt var utestängda från preussiska universitet. Planck gick emellertid med på att hon skulle få bevista hans föreläsningar. Till dessa föreläsningar kom också kemisten Otto Hahn som samma år börjat forska hos professor Emil Fischer, en av världens mest framstående Otto Hahn och Lise Meitner i ett laboratorium vid Berlins universitet år 1909 kemister och en pionjär inom den organiska kemin. Hahn hade redan upptäckt torium-228 (»radiotorium«) och hos Rutherford i Canada visat sin skicklighet i radiokemi, men han sågs med viss förundran av Fischers medarbetare och hade hänvisats till en snickarbod i universitetets källare där han placerade sin guldbladselektrometer för att påvisa och mäta de radioaktiva ämnen han kunde isolera. Till följd av de andra kemisternas bristande intresse och okunnighet om radioaktivitet tog Hahn till vana att bevista fysikseminarierna och där träffade han Lise Meitner. Eftersom hon redan hade hunnit skriva ett par artiklar om strålning från radioaktiva ämnen väckte hon Hahns intresse. Han var 28 år och hon 29 när de träffades, men de var i många avseenden varandras kontraster. Meitner hade gott om tid utöver närvaron vid Plancks föreläsningar och var intresserad av att få tillfälle till forskning. Hahn behövde en medarbetare och de kom snart överens om att samarbeta. Det var inte utan vidare som professor Fischer kunde acceptera en kvinnlig forskare i sina lokaler. Meitner kunde på nåder få hålla till i snickarboden i källaren om hon lovade att aldrig bege sig upp i de övre lokalerna där de manliga studenterna höll till. Hennes relation till Hahn var ytterligt formell, de åt aldrig lunch tillsammans och sågs över huvud taget bara i snickarboden eller på seminarier. Först efter ett par år hade friare vanor spritt sig inom universitetet, och Lise Meitner tilläts komma upp ur källarmörkret och sälla sig till Fischers studenter när hon så ville. Och 1912 skedde en stor förändring: tillkomsten av Kaiser-Wilhelminstitutet för kemi dit Hahn och Meitner flyttade Där blev Hahn 6 Strålskyddsnytt 3/2000

7 1928 föreståndare för institutet under det att Lise Meitner från 1917 förestod dess fysiska institution som hon själv hade byggt upp. Efter första världskriget och Hitlers inträde på scenen började många av Tysklands judiska fysiker lämna landet. Bland de fåtaliga som stannade kvar fanns Lise Meitner. Hon var österrikisk medborgare och Kaiser-Wilhelminstituten var inte statliga, därför var hon tills vidare säker. Hon hade aldrig betraktat sig som judinna och hon var döpt som protestant, men snart blev hon tvingad att bära en judestjärna. Redan 1934 hade Fermi i Rom trott sig ha funnit ett nytt grundämne,»element 93«, efter neutronbestrålning av uran, men i själva verket hade han missat upptäckten av kärnklyvningen det var klyvningsprodukter och inte transuraner han hade iakttagit. På Kaiser-Wilhelminstitutet inledde Otto Hahn och Lise Meitner tillsammans med en ny, 23 år yngre medarbetare, kemisten Fritz Strassmann, ett samarbete för att forska efter de tänkbara grundämnen som var tyngre än uran och som Fermi så ivrigt letat efter. År 1936 fann Hahn och Meitner ett radioaktivt ämne med 23 minuters halveringstid efter neutronbestrålning av uran. Året därpå kunde Meitner tillsammans med Hahn och Strassmann visa att det nya ämnet var en uranisotop, uran-239. Det nya uranet sönderföll under utsändande av betastrålning, dvs. elektroner. Man kunde då vänta sig att det skulle ge upphov till en atomkärna med en förlust av en negativ laddning, dvs. med ett tillskott av en positiv laddning och således med atomnummer 93. Detta nya ämne,»element 93«måste gå att påvisa, menade Lise Meitner. Givetvis var också makarna Joliot- Curie i Paris mycket energiska efter sin första bedrift att vara först med att framställa ett konstgjort radioaktivt ämne. År 1938 kom konkurrerande uppgifter från Paris. Paret Joliot-Curie rapporterade att de, efter att ha bestrålat uran med neutroner, hade funnit ett radioaktivt transurant ämne med en halveringstid på tre och en halv timme. Irène Curie skrev»analysresultaten säger att 3,5-timmarsämnet har samma egenskaper som lantan, från vilket det för närvarande syns omöjligt att separera det med andra medel än fraktionering.«när forskarna i Berlin fick se Irène Joliot-Curies rapport om ett transurant grundämne med samma egenskaper som lantan, utförde de snabbt en serie experiment och fann att parisforskarna hade haft rätt i att det bildades lantanoch bariumliknande ämnen. Tanken att det nya ämnet faktiskt skulle kunna vara lantan var emellertid så orimlig att den inte ens diskuterades. En så lätt atomkärna som lantan, endast hälften så tung som uran, kunde omöjligtvis uppstå genom radioaktivt sönderfall efter neutronbombardemang. Nu började forskarna i Europa på allvar drabbas av Hitlers framfart. I mars 1938 gick tyskarna över gränsen till Österrike, och den 16 april antogs»anschluss«till Tyska riket med 99,75% av de avgivna rösterna. Härmed upphörde Lise Meitners österrikiska pass att utgöra något skydd, och som judinna löpte hon en mycket stor risk i det nazistiska riket. I juli 1938 flydde hon därför till Stockholm, där hon först togs emot av Manne Siegbahn vid Nobelinstitutet för fysik. Därmed förlorade Kaiser-Wilhelminstitutet för kemi sin ledande fysiker. Hahn och Strassmann gjorde fler och mer komplicerade analyser. Till slut var de övertygade. Hur de än hade ansträngt sig att skilja bort det nya förmodade transurana ämnet från barium liksom dess dotterprodukt från lantan Lise Meitner håller föredrag i USA år hade det visat sig omöjligt. Det fanns bara en slutsats, hur orimlig den än tycktes: de mystiska ämnena måste helt enkelt vara just barium och lantan. Den 19 december 1938 klockan elva på kvällen skrev Otto Hahn slutligen ett brev till sin gamla medarbetare Lise Meitner. Han vädjande:»kanske Du kan föreslå någon fantastisk förklaring. Vi förstår att /uranet/ verkligen inte kan brytas upp till barium. [...] Så försök tänk ut någon annan möjlighet.«meitner, som kände sig ensam och isolerad i Sverige, förberedde sig då att resa till Kungälv för att fira jul med väninnan Eva von Bahr-Bergius som var docent i experimentell fysik. Dit skulle systersonen Otto Frisch komma på besök från Niels Bohrs laboratorium i Köpenhamn, där han tillfälligt arbetade. I Kungälv kunde Meitner och Frisch med stöd av den så kallade vätskedroppsmodellen acceptera möjligheten av en kärnklyvning. De kunde också uppskatta den energi som skulle frigöras vid en sådan kärnklyvning till c:a 200 miljoner elektronvolt. Det verkar inte som om de först såg informationen om denna enorma energimängd (inte i absoluta mått men relativt till en enda kärnklyvning) som annat än en pusselbit i ett fysikaliskt problem. Troligen insåg de inte möjligheten av en kedjereaktion och utvinnandet av kärnenergi i stor skala. 3/2000 Strålskyddsnytt 7

8 Lise Meitner och Otto Hahn i sitt laboratorium i Kaiser-Wilhelm-Institutet för kemi i Berlin-Dahlem. På nyårsdagen 1939 lämnade Frisch och Meitner Kungälv, den ene till Köpenhamn, den andra till Stockholm. Den 3 januari träffade Frisch Niels Bohr och började berätta för honom. Innan han hade talat färdigt slog sig Bohr för pannan och utropade:»åh, vilka idioter vi har varit! Åh, men detta är underbart! Vi kunde ha förutsett det alltsammans! Detta är precis som det måste vara!«tillbaka i Stockholm fann Lise Meitner Hahns rättade korrektur. Hennes osäkerhet var nu borta och hon skrev till Hahn:»Jag är alldeles säker nu att ni verkligen har kluvit till barium och jag tycker det är ett underbart resultat för vilket jag gratulerar Dig och Strassmann mycket varmt.«rapporten från Hahn och Strassmann i Naturwissenschaften publicerades den 6 januari 1939 och Frisch fick den i sin hand följande dag. Men Frisch behövde mer bevis. En mätning av strömpulserna i en jonisationskammare vore enkel. Han påbörjade sitt experiment på eftermiddagen fredagen den 13 januari. Han fortsatte hela natten och fann vad han önskade: tillräckligt kraftiga strömpulser. I de två uppsatser som Frisch postade till Nature den 16 januari 1939, användes ordet»fission«för första gången för att beteckna kärnklyvning. Den första uppsatsen, som hade moster Lise som medförfattare, hade titeln»sönderfall av uran genom neutroner: en ny typ av kärnreaktion«. Den andra uppsatsen beskrev hans eget fysikaliska bevis för kärnklyvningen. Den 26 januari 1939, öppnades en fysikerkonferens i Washington med deltagande av kända forskare såsom Bethe, Bohr, Fermi, Gamow, Rabi och Teller. Där berättade Bohr om kärnklyvningen. Nyheten var definitivt utsläppt. I Europa hade varken Frisch eller Meitner tyckts ha omedelbart funderat över möjligheten till en kedjereaktion och inte heller Hahn själv insåg till en början denna möjlighet. Det gjorde däremot Frédéric Joliot och hans medarbetare i Paris. Joliot var en framstående experimentator och var under ansvarig för konstruktionen av den första cyklotron som byggdes i Europa. Paret Joliot-Curie hade drabbats av ett antal missräkningar, de hade bl.a. missat de stora upptäckterna av neutronen och kärnklyvningen. Det var naturligt att Hahn och Meitners upptäckter sporrade dem, och framför allt fysikern Frédéric Joliot, till fortsatt experimentellt arbete med neutronbestrålning av uran. Så kom det sig att Joliot, liksom samtidigt i USA Fermi och Szilard, påvisade neutronöverskottet vid kärnklyvningen och drog den viktiga slutsatsen att en kedjereaktion borde vara möjlig. Tillsammans med sina medarbetare publicerade han två artiklar i Nature om sina resultat och slutsatser. Den första kom den 18 mars 1939, dagen efter det att Fermi, Szilard och Teller i USA hade kommit överens om att hemlighålla samma upptäckt för att den inte skulle missbrukas av de tyska forskarna. Fransmännens andra Nature-artikel den 22 april åstadkom precis det som Szilard och hans kolleger hade fruktat: den uppmärksammades genast av tyska forskare. Den 24 april skrev den kände professorn Georg Joos ett brev till riksministeriet för vetenskap, undervisning och folkbildning och uppmärksammade dem på artikeln. Två unga fysiker i Hamburg, Paul Harteck och Wilhelm Groth, skrev samma dag till krigsministeriet för att fästa deras uppmärksamhet på möjligheten av militär användning av kärnklyvningen. Som flykting i Sverige var Lise Meitner gästforskare hos Manne Siegbahn, men förhållandet mellan henne och Siegbahn var inte det bästa. Dels var Meitner missbelåten över att vara utstött från Kaiser-Wilhelminstitutet för kemi och kontakten med Hahn och Strassmann, dels saknade hon de resurser hon hade haft och kände sig som en svan i en ankdamm, dels slutli- Lise Meitner Strålskyddsnytt 3/2000

9 gen ansåg hon att hon inte hade fått den uppskattning hon hade förtjänat för sin medverkan i upptäckten av kärnklyvningen. Siegbahn å sin sida var närmast besvärad över hennes närvaro. När Siegbahn helst ville visa och diskutera sina egna forskningsprojekt verkade besökarna främst vara intresserade av att träffa den berömda Lise Meitner. Andra svenska fysiker blev emellertid goda vänner med Meitner, t.ex. Sigvard Eklund och fysikprofessorn Gudmund Borelius vid KTH. Lise Meitner våndades över de begränsade möjligheterna till forskning i Sverige. Det som hon framför allt ville lyckas med var att påvisa det mystiska»element 93«som så länge hade gäckat Fermi i Rom. Upptäckten av kärnklyvningen hade lett till att alla ämnen som iakttogs efter neutronbestrålning av uran förutsattes vara klyvningsprodukter. Lise Meitner var emellertid säker på att ett radioaktivt ämne med 2,3 dygns halveringstid som kunde påvisas efter sönderfall av uran-239 inte var någon klyvningsprodukt utan en transuran, det sökta»element 93«. Men för att kunna utföra det försök som skulle påvisa»element 93«behövde Lise Meitner en stark neutronkälla. Någon sådan fanns inte att tillgå på Siegbahns institut, eftersom den nya cyklotronen visserligen hade provstartats i oktober 1939 men ännu inte var fullt driftsduglig. Sedan hon länge förgäves väntat på att Nobelinstitutets cyklotron skulle komma i gång, beslöt sig Lise Meitner i april 1940 för att åka till Köpenhamn för att utföra sina experiment med hjälp av Bohrs cyklotron. Hon reste den 8 april, dagen före den tyska invasionen. Hon stannade hos Bohr i tre veckor. Bohr var inte utan fara. Han skulle av tyskarna räknas som icke-arier eftersom hans mor var judinna. På hans institut fanns dessutom en för tyskarna värdefull cyklotron, och det var välkänt att många framstående judiska fysiker arbetat där. Till följd av den tyska ockupationen tvingades Lise Meitner lämna Danmark utan att ha hunnit påvisa det efterforskade»element 93«. Det gjorde däremot Edwin McMillan och Phil Abelson i Berkeley några veckor senare, och den 27 maj 1940 publicerades deras artikel»radioactive element 93«i tidskriften Physical Review. Senare döpte de»element 93«till»neptunium«, efter planeten Neptunus, den planet som ligger närmast utanför Uranus. Att ha missat denna upptäckt av»element 93«med dess halveringstid på 2,3 dygn grämde Lise Meitner oerhört. Man kan förstå hennes besvikelse. Hon hade tillsammans med Lise Meitner 1931 Hahn och Strassman tidigt upptäckt uran-239 och hon hade dragit den riktiga slutsatsen att det ämnet måste ha en dotterprodukt med atomnumret 93. Hon tyckte att hon hade rätt till upptäckten, men hon hade faktiskt aldrig lyckats identifiera neptuniet. McMillan drog samma slutsats beträffande neptunium-239 som Lise Meitner hade dragit om uran-239. Eftersom även neptuniet var instabilt, måste det finnas en dotterprodukt, och eftersom också neptuniet sönderföll under utsändande av betastrålning måste dotterprodukten vara en nuklid med atomnummer 94 och masstalet 239. Den 14 december 1940 bestrålade Seaborg och hans medarbetare uran-238 med deuterium och lyckades framställa»element 94«, som de i mars 1942 döpte till plutonium efter den planet, Pluto, som ligger utanför Neptunus. Påvisandet av neptunium hade publicerats i Physical Review men påvisandet av plutonium och särskilt dess klyvbarhet hemlighölls. Men liksom Lise Meitner hade postulerat existensen av»element 93«hade många fysiker världen över postulerat existensen av ett»element 94«med en isotop med masstalet 239 som dotterprodukt till neptunium-239. Även om påvisandet av plutonium hölls hemligt var dess existens redan förutsatt. När nyheten om atombomben över Hiroshima nådde Sverige kom den som en total överraskning. Överraskande var också det intresse som utländska nyhetsbyråer visade för den österrikiska flyktingen Lise Meitner. I världspressen uppmärksammades hon med stora rubriker:»atombombens mor«,»den flyende judinnan«etc. Det verkade bara vara i Sverige som man tycktes ovetande om vilken stor fysiker som fanns i landet. Från utlandet kom förfrågningar, telegram, telefonsamtal»en massa nonsens kommer att tryckas ingen jag talade med förstod någonting av det«, anförtrodde hon sin dagbok. Och så var det. Den svenska pressens rapporter om atombomben lyckades inte förklara vad som verkligen hänt. Undantaget var en initierad artikel i Falukuriren; men till den hade Lise Meitner själv bidragit. Något senare ställde hon upp för en intervju i en radiostation i New York för att försvara Otto Hahn mot anklagelser att vara nazist. Otto Hahn själv kunde varken intervjuas eller försvara sig mot anklagelser, han satt med ett antal tyska kolleger internerad på Farm Hall i England för att inte falla i ryssarnas händer.. Lise Meitner avbröt aldrig sin vänskap med Otto Hahn. Hon skrev långa och ofta kritiska brev till honom, där hon anklagade honom för att vara alltför förstående för de tyska forskarnas passivitet gentemot nazisterna. Hahn å sin sida tycktes bit för bit glömma eller förtränga Lise Meitners insats. Han nämnde henne sällan, och när han gjorde det gav han intrycket att Meitner närmast varit hans assistent och inte den självständiga kollega som blivit betrodd att skapa och leda den fysiska institutionen inom Kaiser Wilhelminstitutet för kemi och som förklarat vad Hahn inte vågat tro på kärnklyvningen. Det gick så långt att Lise Meitners arbetsbord med instrument för fysikaliska mätningar länge ställdes ut på Deutsches Museum i München under etiketten»otto Hahns arbetsbord«. Det kan ha varit Hahns otillgänglighet i Farm Hall där ingen journalist vis- 3/2000 Strålskyddsnytt 9

10 ste att han var som fokuserade all uppmärksamhet på Lise Meitner och väckte obefogade misstankar om att Hahn var nazist och hittat på kärnklyvningen för Hitlers räkning. Det fanns heller knappast någon annan fysiker i Sverige som kunde svara på journalisternas frågor, eftersom atombomben hade kommit som en total överraskning. Det är möjligt att all den uppmärksamhet som riktades mot Lise Meitner ytterligare ökade den irritation som Manne Siegbahn kan ha känt inför den främmande fågeln på sin institution. Det är också möjligt att den påverkade hans inställning till Meitner när Vetenskapsakademien i december 1945 lät 1944 års nobelpris i kemi gå enbart till Otto Hahn utan något motsvarande pris i fysik till Lise Meitner. Inte heller Strassmann fick dela priset med Hahn. Ett möte med svenska fysiker hölls i Teknologföreningens hus vid Brunkebergstorg snart efter det att atombomberna hade släppts över Japan. Det hölls då föredrag om bomben på grundval av vad Smythrapporten hade sagt. Lise Meitner var närvarande och fick frågan om hon trodde att det vore tekniskt möjligt för Sverige att åstadkomma en atombomb. Jag var själv där och minns ännu Meitners min av löje och förakt när hon utan tvekan avfärdade möjligheten. År 1945 hade Lise Meitner invalts som utländsk ledamot av Kungliga Vetenskapsakademien (KVA). De sista åren av 1940-talet samarbetade hon med Sigvard Eklund i forskningsuppgifter inför planeringen av den första svenska kärnreaktorn (R1) vid Drottning Kristinas väg i Stockholm. År 1949 fick hon ett arbetsrum hos Borelius på KTH och en ställning som forskare med professors lön. Samma år blev hon svensk medborgare och 1951 invaldes hon som ordinarie ledamot av KVA. År 1954, vid sjuttiofem års ålder, pensionerades hon från sin forskartjänst vid KTH och återupptog samarbetet med Sigvard Eklund som nu var forskningschef vid AB Atomenergi. År 1960, vid åttiotvå års ålder, flyttade Lise Meitner till Cambridge för att tillbringa sina sista år nära sin systerson Otto Frisch, som var professor i teoretisk fysik där sedan Från Sverige fick hon via Statens råd för Atomforskning på Tage Erlanders initiativ en pension så länge hon levde. Bo Lindell En»skog«av mätinstrument på hotell Tylösand:s tak. Sverige värd för internationella mätningar av UV och ozon Den 9-16 juni stod Sverige som värd för ett internationellt mätmöte, NOGIC 2000, på hotell Tylösand utanför Halmstad. Syftet med mötet var att åstadkomma tillförlitliga mätningar av solstrålningen och av ozonskiktets tjocklek. Den nordiska UV- och ozongruppen, NOG, som är ett samarbetsorgan mellan meteorologiinstitut, strålskyddsmyndigheter och universitetsinstitutioner i de nordiska länderna. Gruppen arbetar med frågor rörande ozonskiktet och solens ultravioletta strålning. En viktig del i detta samarbete är att utveckla och harmonisera teknik för mätning av ozonskiktets tjocklek och instrålningen av UV från solen. Gruppen genomför bland annat instrumentkomparationer, vilket innebär att man jämför sina instrument i en verklig mätsituation. De två senaste komparationerna har skett på Teneriffa 1993 och Foto: Ulf Wester Ett trettiotal forskare och tekniker från Sverige, Norge, Finland, Polen, Tyskland, Nederländerna, Österrike och Canada hade sina instrument på hotellets tak under hela tiden. Instrumenten är dels speciella spektrometrar som kan mäta ozonskiktets tjocklek, dels s.k. spektroradiometrar och bredbandsinstrument som kan mäta styrkan på solens ultravioletta strålning. Normalt står instrumenten hos de deltagande institutionerna där de mäter kontinuerligt. Mätningarna är viktiga för att kontrollera tillståndet hos ozonskiktet och för att följa upp effekterna av utsläppsbegränsningarna av bl.a. freoner enligt det s.k. Montreal-avtalet. Mätningar av detta slag ligger också bakom de dagliga prognoserna av solens skadliga UV-strålning (UV-index). NOGIC2000 arrangerades och sponsrades av Statens strålskyddsinstitut (SSI) och Sveriges provnings- och forskningsinstitut (SP). Lars-Erik Paulsson och Ulf Wester Icke joniserande strålning, SSI 10 Strålskyddsnytt 3/2000

11 Leukemiklustret i Seascale -slutet på historien?»sällan, om ens någonsin, kan så få sjukdomsfall ha lett till så stora ansträngningar och så mycket allmän oro under så lång tid, som de sju fallen av leukemi som inträffade bland unga människor ( ) i Seascale under perioden «. Så inleder den kände Oxford-epidemiologen Sir Richard Doll en ledarartikel i septembernumret 1999 av British Journal of Cancer 1.. Anledningen till Dolls ledare är en artikel i samma nummer av tidskriften 2., där forskare från Newcastleuniversitetet ger kvantitativa belägg för ett orsakssamband mellan leukemianhopningen»klustret«i Seascale och en länge diskuterad infektionsmekanism. Den ursprungliga misstanken om ett strålningssamband, som varit ifrågasatt av bl.a. brittiska strålskyddsmyndigheten, torde därmed kunna avskrivas. Doll ger i sin artikel en sammanfattning av Seascale-klustrets historia. Byn Seascale ligger 3 kilometer från den kontroversiella kärntekniska upparbetningsanläggningen Sellafield i nordvästra England, och är bostadsort för anställda vid upparbetningsanläggningen (företrädesvis administrativ personal ur socialgrupp 1. ). Leukemianhopningen uppmärksammades för första gången i ett TV-program 1983 av Yorkshire Television, som intresserat sig för cancerförekomsten kring Sellafield. Av de sju leukemidrabbade ungdomarna var fem under tio år. Det förväntade antalet fall i denna grupp var 0,5. Det rörde sig alltså om en tiofaldig ökning, vilket bedömdes som mycket anmärkningsvärt. Regeringen tillsatte därför en undersökningskommission under Sir Douglas Black, som 1984 rekommenderade mera omfattande studier. Detta blev upprinnelsen till ett stort antal undersökninger under de följande 15 åren, som dock inte gav helt tillfredsställande svar - inte förrän Newcastle- gruppen framlade sina resultat i september i fjol. Samordningsansvaret för forskningen lades av Hälsovårdsministeriet på en särskild expertgrupp, Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment, COMARE. Utsläpp ingen förklaring Leukemi är en av de cancerformer som är starkast förknippade med joniserande strålning. Det var därför inte förvånande att en kraftig leukemianhopning så nära den kritiserade upparbetningsanläggningen i första hand väckte misstankar om ett samband med radioaktiva utsläpp. Denna hypotes avvisades emellertid redan av Black som konstaterade att stråldoserna från utsläppen var alldeles för låga, vilket bekräftades under de följande åren, bl.a. genom mätningar av invånarnas kroppsinnehåll av plutonium och cesium-137. År 1996 uppskattade COMARE att mindre än 10% av befolkningens stråldoser kunde hänföras till utsläppen, vilket var ca 200 gånger för lågt för att kunna förklara leukemianhopningen. Ärftliga strålskador - eller slump? Redan tidigt började man därför söka efter andra förklaringar. En av de mest uppmärksammade hypoteserna framfördes av statistikprofessorn Martin Gardner 1990 med stöd av två studier. Den ena tydde på att den förhöjda leukemirisken endast drabbade barn födda i Seascale, i motsats till inflyttade. Den andra studien visade ett samband mellan barnens leukemirisk och fädernas anställning i Sellafield innan barnen avlats. Till yttermera visso fanns ett statistiskt samband både med fädernas totala ackumulerade stråldos och, i än högre grad, den dos som erhållits de sista sex månaderna före barnens tillblivelse. Gardners resultat skulle med andra ord kunna tydas så att strålskador på fädernas könsceller lett till ökad leukemirisk hos barnen. Om detta stämde, skulle det vara första gången som ärftliga strålskador påvisats hos människor. Gardners förklaring fann dock föga tilltro bland radiobiologerna. Skälen för detta sammanfattades av bl.a. COMARE Hypotesen sades strida mot befintlig kunskap om strålningsgenetik och förärvning av leukemirisk. Den hade heller inget stöd i observationerna av barn till överlevande japanska atombombsoffer, där det handlade om mycket fler människor och högre stråldoser. Inte heller i senare internationella studier av kärnkraftsanställda och deras familjer hade någon liknande effekt kunnat påvisas. Ännu ett indicium mot Gardners hypotes var att det kring Sellafield fanns samhällen med betydligt större andel strålningsexponerad personal än Seascale, där ingen förhöjd leukemirisk iakttagits. Och i Egremont, 7 km norr om Seascale, hade man upptäckt ännu ett kluster av barnleukemi, som inte kunde relateras till bestrålning av fäderna. Under dessa omständigheter tycktes ingen annan förklaring till Seascaleklustret återstå än slumpen. Men inte heller detta var tillfredsställande, dels för att klustret var så statistiskt starkt, och dels för att man nu hade ytterligare leukemikluster nära kärntekniska anläggningar att förklara, förutom Egremont ett i närheten av det skotska Dounreay, låt vara att de två senare var mindre extrema än Seascale. Den kanske viktigaste källan till fortsatt oro var att Seascale-klustret inte tycktes vara ett avslutat kapitel - leukemiöverskottet höll i sig. Kollision mellan stads- och lantbefolkning? Oxfordprofessorn Leo Kinlen hade redan 1988 noterat att det fanns en annan likhet mellan platserna för leukemiklustren än deras närhet till kärntekniska anläggningar, nämligen att det var fråga om isolerade lantliga kommuner som fått en betydande till- 3/2000 Strålskyddsnytt 11

12 strömning av befolkning från städerna genom ny storskalig industrietablering i närheten. Kinlen föreslog därför att barnleukemi skulle kunna vara en sällsynt respons på någon vanlig men oidentifierad smitta. Leukemirisken skulle öka om en infekterad och en mottaglig befolkning blandades (»population mixing«). De följande åren kunde Kinlen och hans medarbetare, liksom andra forskare, påvisa ökad risk för barnleukemi på många platser där storstads- och landsbygdsbefolkningar hade blandats, t.ex. vid stora militärförläggningar på landsbygden, och i tillväxtområden för oljeindustrin. Tillbakablickande studier visade samma fenomen i områden på landsbygden som under kriget fått ta emot många evakuerade. Allt detta utgjorde enligt Doll ett»formidabelt«stöd för Kinlens hypotes redan i mitten på 90-talet. Ändå godtogs det inte i COMARE-rapporten 1996 som slutlig förklaring, då Seascale-klustret fortfarande framstod som extremt. Någon kvantitativ modell för den föreslagna infektionsmekanismen fanns inte. Kvantitativ bekräftelse Dickinson och Parker har nu genom sitt senaste arbete 2. visat att klustret i Seascale i själva verket passar in i mönstret för infektionsmekanismen. De har utvecklat en empirisk modell, där graden av befolkningsblandning ingår som parameter. Modellen har anpassats till leukemiförekomsten bland barn födda i olika delar av grevskapet Cumbria mellan 1969 och 89. Seascale uteslöts vid modellutvecklingen. Modellen visade att ALL (Akut Lymfoblastisk Leukemi) och NHL (Non-Hodgkins Lymfom) är de maligna sjukdomar som samvarierar med graden av befolkningsblandning. IRPA Regional Congress The Croatian Radiation Protection Association has the honour to organise the IRPA Regional Congress on Radiation Protection in Central Europe: Radiation Protection and Health. The Congress will take place in Hotel Excelsior in Dubrovnik from May 20-25, The main topic of the Congress»Radiation Protection Tillämpad på barn födda i Seascale förutsade modellen 3,0 fall av ALL/ NHL (med ett 95% konfidensintervall på 1,3-6,0), vilket skall jämföras med 6 observerade fall. För barn bosatta men ej födda i Seascale gav modellen 2,0 (1,0-3,4) fall, mot 2 observerade. (Att Seascale-klustret inte klingat av med tiden har man förklarat med upprepade vågor av befolkningstillströmning, betingade av den etappvisa utbyggnaden av Sellafield, senast med den nya upparbetningsanläggningen Thorpe). Med tanke på både den statistiska osäkerheten och osäkerheten i själva modellen (t.ex. i definitionen av befolkningsblandning) måste överensstämmelsen mellan förutsägelse och observation betraktas som tillfredsställande. För att citera Doll:»I och med Dickinson och Parkers artikel kan det nu vara dags att betrakta Kinlens teori om befolkningsblandning som orsak till lymfatisk leukemi hos barn som etablerad«. Mot denna bakgrund finns skäl att återkomma till den stora uppmärksamhet som påstådda men obevisade orsakssamband mellan stråldoser och barnleukemi ofta har fått. Seascaleklustret har, inte minst i Sverige, åberopats i den politiska kärnkraftsdebatten, och visat hur strålningsfrågor lätt blir till ideologiska slagträn. Den alltmer befästa infektionsteorin pekar på en betydligt mera utbredd risk än vad strålningshypotesen gjorde, och på ett fortsatt stort forskningsbehov då det gäller att identifiera den bakomliggande infektionsmekanismen. Docent Evelyn Sokolowski Referenser: 1. Richard Doll. The Seascale cluster : a probable explanation. Editorial. Brit. Jour. Cancer (1999) 81 (1), H Dickinson, L Parker. Quantifying the effect of population mixing on childhood leukaemia risk: the Seascale cluster. Ibid and Health«enables an increased participation of health physicists and encourages the submission of papers on medical aspects of radiation protection in addition to all other subjects. More information and online registration form: info.html ExpertSvar Intresset för vetenskapens frontlinjer är idag stort i Sverige och i världen i övrigt. Vi har varje dag i Sveriges Radio flera program från Vetenskapsradion och även direkta nyhetsinslag om vetenskap. Varje stor dagstidning har en vetenskapsredaktion. Forskningsråden, universiteten och högskolorna arbetar aktivt med forskningsinformation. Populärvetenskapliga tidskrifter såsom Forskning och Framsteg finns inom flera områden. Den nya elektroniska, datoriserade informationstekniken med användning av Internet har också satt sina djupa spår för vetenskapsinformation. Högskoleverket har satt upp webbplatsen som ger information om forskning vid alla forskande myndigheter samt vid universitet och högskolor i Sverige. Vid journalisthögskolan i Stockholm (universitetslektor George Strachal) och i samarbete med Uppsala universitet (Tina Zethraeus vid informationsavdelningen) har man under året arbetat fram ett system kallat ExpertSvar för främst vetenskapsjournalister att söka fram vetenskapspersoner i Sverige och med föra ut information (push-teknik) till journalister via Internet. ExpertSvar har testats med gott resultat under våren Sådana expertnätverk har redan förverkligats i bl.a. USA, Tyskland, Storbritannien och Frankrike. Det svenska expertnätet har webbadressen Lars Persson Foto: Lars Persson, SSI-info Tina Zethraeus på Infoavd. vid Uppsala universitet är en av initiativtagarna till»expertsvar«. 12 Strålskyddsnytt 3/2000

13 Kriticitetsolyckan i Tokaimura - den reaktorfysikaliska bakgrunden J A P A N Den 30 september 1999 inträffade en av de svårare olyckorna som har drabbat den civila användningen av kärnkraftteknologin. Den inträffade i en bränslefabrik i det japanska samhället Tokaimura på den japanska ostkusten ungefär 140 km norr om Tokyo. Bränslefabriken som består av tre konverteringsanläggningar ägdes vid tillfället av JCO, ett dotterbolag till Sumitomo Metal Mining Company Ltd. Två av dessa producerar urandioxid, UO 2, genom konvertering från bl.a. uranhexafluorid, UF 6, för vanligt kraftreaktorbränsle med en anrikning under fem procent. Det var i den tredje anläggningen som olyckan inträffade. I denna konverterades mindre mängder UF 6 med högst 20 procent anrikning till UO 2 eller återcykling av restmängder anrikat upp till 50 procent. Denna anläggning hade en årlig tillverkning på högst tre ton U i motsats till de två andra med en årlig kapacitet på tillsammans ca 700 ton U. Anläggningen utnyttjades bara ca två månader per år och producerade huvudsakligen UO 2 för användning i den snabba forskningsreaktorn Joyo. Tillverkningen sker satsvis i korta tillverkningskampanjer om 30 till 200 kg U. Den normala storleken på en kampanj var ca 100 kg U. Processen för framställning av UO 2 innehåller bl. a ett steg som innebär upplösning av U 3O 8 i salpetersyra, HNO 3, överflyttning till en buffertvolym i form av ren uranylnitratlösning, UO 2(NO 3) 2, för homogenisering med hjälp av kvävgas. Därefter flyttas lösningen till en fällningstank där ammoniak, NH 3, tillsätts för att få en utfällning av ADU, (NH 4) 2U 2O 3, vilket sker under värmeavgivning. Fällningstanken kyls med cirkulerande vatten i en mantel som omger tanken. Denna tank är så pass stor att säkerheten måste upprätthållas genom en administrativ mängd och volymkontroll. Tillverkningen sker med tillstånd från den japanska regeringen efter granskning av bl. a den japanska energikommissionen. Eftersom man använder högre anrikat uran fick tillverkningen bara ske under strikta former efter genomförda kriticitetsanalyser. Tillståndet anger bl. a. att, för uran med en anrikning mellan 16 procent och 20 procent, vid ett och samma tillfälle fick bara 2,4 kg uran finnas i anläggningen. Vidare fanns det krav ställda på den geometriska utformningen av tankarna samt att en geometriskt säker kolonn skulle användas som omblandningskärl och som buffert för kontroll av mängderna som gick vidare till fällningstanken. Dessa steg tar tid och några år tidigare infördes en ny rutin som snabbade på processen. Den innebär en upplösning av U 3O 8 i 10-liters rostfria hinkar under omrörning och därefter hälls lösningen direkt i fällningstanken. Denna tank har så stora dimensioner att den inte är geometrisk säker. För att inte överskrida 2,4 kg-gränsen måste mängden U 3O 8 vägas. Denna procedur hade varken sänts in till eller godkänts av de japanska myndigheterna. Innan olyckstillfället hade proceduren använts ett antal gånger. Vid olyckstillfället gjordes ytterligare avsteg genom att omblandningen skedde i fällningstanken och inte i hinkarna. Tillverkningskampanjen hade inletts med att fyra satser, omkring 26 liter lösning med en anrikning på 18,6 procent hade hällts i fällningstanken. På morgonen den 30 september fortsatte tre arbetare med färdigställande av ytterligare tre satser lösning som hälldes i tanken. Omkring kl när mängden lösning i tanken var ca 40 liter, motsvarande ungefär 16 kg U, uppnåddes en kritisk massa, kriticitet, och därmed en självunderhållande kedjereaktion. Man kan vid detta tillfälle likna fällningstanken vid en liten Tokaimura reaktor som utsände en intensiv strålning av neutroner och gammastrålning. Strålningslarm från gammadetektorer aktiverades och de tre arbetarna utrymde byggnaden. Strålningsnivåerna uppmättes som högst till 0,84 msv/h gammastrålning och 4 msv/h från neutroner vid anläggningsgränsen. Neutronstrålningen höll samma nivå under ungefär ett dygn vilket indikerar att kriticiteten upprätthölls under denna tid. För att avbryta kärnreaktionen bestämde man sig för att avbryta vattentillförseln till kylmanteln Först efter många ansträngningar lyckades man slå av vattenledningen och med hjälp av argongas tömma manteln på vatten. Samtidigt hade man förberett injicering av borsyra för att säkerställa att tanken blev underkritisk och skulle fortsätta att vara det. Totalt 17 liter borlösning med 25g bor per liter hade tillförts tanken. Förutom kriticiteten och den därmed höga strålningsnivån hade ingen explosion eller annan påverkan på tanken skett. Två av arbetarna som hade fått höga stråldoser avled så småningom trots stora medicinska insatser. Fysikalisk bakgrund För att kunna erhålla en självunderhållande kedjereaktion behövs först ett klyvbart material. I det här fallet 18,8 procent anrikat U. Anrikningen innebär en höjning av halten av isotopen 235 U från den naturliga halten 0,71 procent. 235 U är den isotop som normalt klyvs. Höjningen görs för att annars är det svårt att upprätthålla en klyvningsprocess i våra vanliga reaktorer. I kraftreaktorerna i Sverige brukar anrikningen 3/2000 Strålskyddsnytt 13

14 Beskrivning av orsakerna till olyckan i Tokai Mura. Genom att bryta mot bestämmelsena hällde arbetarna med spann 16 kg uran (2,4 kg för mycket) direkt i»precipitation tank«. av bränslet vara runt fyra procent. I forskningsreaktorer kan den vara betydligt högre. I Studsviks R2-reaktor är den numera nästan 20 procent. Tidigare användes där nästan rent 235 U. Dessutom behövs ett neutronflöde. Neutronerna föds i klyvningsprocessen som ger två klyvningsfragment, energi, strålning av olika slag och ett antal neutroner. Detta därför att de tunga elementen har ett överskott av neutroner i jämförelse med de lättare ämnena. Vid födelsen har neutronerna ett överskott av rörelseenergi, de kallas snabba neutroner. 235 U klyvs dock lättast av neutroner som är i termisk balans med omgivningen, därav namnet termiska neutroner. Neutronerna blir av med sin överskottsenergi, modereras, genom kollisioner, nedbromsning, med ett omgivande material, moderatorn. Nedbromsningen sker lättast om moderatorn har låg massvikt och inte heller har någon större benägenhet att fånga in neutronen vid kollisionen. Väte i form av vanligt vatten är ett ganska lämpligt material. Det fungerar dessutom som kylmedel i en reaktor. För att kunna upprätthålla kedjereaktionen behövs således lämpliga mängder av klyvbart material och moderator. Dessutom behövs en lämplig utformning av reaktorkärlet. Om det från en reaktorsynpunkt är olämpligt utformat behövs betydligt större mängder uran för att kunna erhålla en kärnreaktion. Detta därför att neutronerna då har en liten chans att både hinna modereras och kollidera med en uranatom innan de försvinner, läcker, ut ur kärlet. Den optimala formen är en sfär. För att förbättra utnyttjandet av de neutroner som läcker ut kan en reflektor sättas runt kärlet. Denna fungerar både som en moderator och som en spegel som returnerar tillbaka en del neutroner och därmed minskar den mängd uran som behövs för att upprätthålla kedjereaktionen. Kriticitet kallas det förhållande som erhålls när man har en lika stor produktion av neutroner som man har förlust genom klyvning, läckage och absorption i de olika materialen. Därmed har en självunderhållande kärnreaktion uppnåtts. När förbrukningen är större än produktionen är man underkritisk och klyvningarna minskar för att så småningom upphöra. Hur snabbt klyvningarna upphör beror på hur mycket underkritisk man är. För att kunna kontrollera kärnreaktionen behövs dessutom ämnen som kan absorbera neutroner och därmed minska neutronflödet och därmed mängden klyvningar. Det finns många isotoper i naturen som har höga absorptionstvärsnitt. De kallad ofta för neutrongift. Isotopen 10 B har ett mycket högt absorptionstvärsnitt för neutroner och är därmed ett mycket bra ämne för att kontrollera kedjereaktionen. Bor (B) används i stor omfattning löst i moderatorn i vanliga tryckvattenreaktorer. Bor eller andra ämnen används dessutom i styrstavar för att kontrollera eller stänga av en reaktor. En reaktor är i jämvikt alltid kritisk, dvs. produktion och förbrukning av neutroner är i jämvikt. Denna jämvikt kan hållas både på en mycket låg nivå eller en mycket hög nivå. I en kraftreaktor kan denna nivå i effekttermer variera allt från några milliwatt till flera tusen megawatt. Ändringar av effektnivån sker med en störning av jämvikten som sedan i normala fall finner ett nytt jämviktsläge vid den nya effektnivån. Kärnreaktionen kan sedan fortsätta till dess att den stängs av, eller att förhållandena blir ogynnsamma genom minskad mängd moderator, förändrad geometri eller ökat läckage. Slutligen kan så mycket av det klyvbara materialet ha förbrukats att kriticitet inte längre kan uppnås och därmed upphör klyvningarna. Dessa grundläggande principer för kärnreaktionen gäller för all användning av klyvbart material. Om avsikten därmed är att inte bygga en reaktor måste man därmed ha en god kontroll över hanteringen och minska risken för en oavsiktlig kriticitet. Detta sker genom flera olika åtgärder. Dessa innefattar bl. a att små mängder klyvbart material skall hanteras samtidigt, att mängden material som kan moderera neutronerna är så litet som möjligt, att neutronabsorberande material finns närvarande och att den geometriska utformningen av kärl och liknade är så ogynnsam som möjligt ur neutronsynpunkt, dvs. stort neutronläckage. Ett kärl som är så utformat att neutronläckaget är så stort att ingen kärnreaktion kan upprätthållas oavsett mängden uran i det, kallas geometriskt säkert. Ytterligare en säkerhetsåtgärd är de administrativa föreskrifter som styr arbetsgången. Om dessa krav är uppfyllda har man en kritisk säker produktion. Ovan beskrevs de krav som gäller för att man skall ha en kritisk säker produktion. Tyvärr bröt man mot alla dessa säkerhetskrav vid olyckan i Tokaimura. Det fanns en stor mängd 235 U i fällningstanken, närvaro av modererande material i form av NH 3, inga neutrongifter och ett nästan optimalt utformat kärl, och slutligen en reflektor i form av kylvattenmanteln. När även de administrativa föreskrifterna bröts var kriticiteten och därmed olyckan ett faktum. fortsättning på sid17 14 Strålskyddsnytt 3/2000

15 Två avled efter olyckan i Tokaimura Reaktionen från de lokala myndigheterna Polisen spärrade klockan 12:41 av ett område med en radie på 200 meter kring anläggningen. De lokala skolmyndigheterna i Tokai instruerade förskolor, lågstadieskolor och mellanstadieskolor i orten att stänga samtliga fönster i byggnaderna och att inte låta eleverna vistas utomhus på eftermiddagen den 30 september. De lokala myndigheterna i Tokai utfärdade klockan 15:00 en evakueringsorder till cirka 200 personer i 48 familjer och vid 18 företag inom en radie på 350 meter från anläggdr kenzo fujimoto, japan informerar om de strålskyddsmässiga konsekvenserna Torsdagen den 30 september 1999, klockan 10:35 på förmiddagen, inträffade en kärnenergiolycka vid JCO Co. Ltd i Tokai i den japanska prefekturen Ibaraki. Kriticitet förelåg under cirka 20 timmar. Tre anställda vid JCO utsattes för kraftig bestrålning. Trots intensivvård vid sjukhus avled två av dem i december 1999, respektive april Dosmätningar genomfördes på invånarna i närheten av anläggningen i samband med den av regeringen beordrade hälsokontrollen. Tokai ligger cirka 130 km nordost om Tokyo. Här drev JCO Co. Ltd, (tidigare benämnt Japan Nuclear Fuel Conversion Co.) en anrikningsanläggning för uran. Efter olyckan har det framkommit att företaget under sju eller åtta år hade tillämpat en hemlig procedur för hantering av uran, samt att tre anställda den dagen avvek ytterligare från företagets icke auktoriserade processmanual genom att hoppa över en del av proceduren och placera uranylnitrat i en utfällningstank (precipitation tank) istället för i en upplösningstank (solution tank). De arbetade i konverteringsbyggnaden med att anrika uranbränsle för den experimentella bridreaktorn Joyo vid JNC. Två arbetare (Mr. O, 35 år gammal och Mr. S, 39 år gammal) hällde 16,6 kg uran, anrikat till 18,8 procent, dvs. nästan sju gånger den tillåtna mängden på 2,4 kg uran, i tanken. Den tredje personen (Mr. Y, 54 år gammal) befann sig utanför lokalen då olyckan inleddes. Tre anställda såg en blå blixt och hörde ett ljud liknande»bashi«. De flydde till dekontamineringsrummet. Medan Mr. Y försökte rapportera olyckan via telefon tappade Mr. O, som fick den största stråldosen, medvetandet. Han kräktes och drabbades av konvulsioner inom 5 minuter efter exponeringen. De transporterades till Mito-sjukhuset med ambulans. Under färden till Mitosjukhuset kräktes Mr. O på nytt och fick diarré. Mr. S kräktes också, men fick ingen diarré. Rapportering Science and Technology Agency fick den första rapporten om olyckan från JCO klockan 11:15 på förmiddagen. Prefekturen i Ibaraki informerades om olyckan klockan 11:33 på förmiddagen. En neutronmonitor vid Naka-avdelningen av JAERI, 1,7 km från JCO, visade en skarp topp klockan 10:35 på förmiddagen. Monitorn på samma plats uppvisade en relativt liten ökning av gammastrålning. Emellertid uppfattades inte dessa ökningar som en konsekvens av olyckan. Gammadosmätningar vid anläggningens yttre gräns inleddes cirka klockan 11:30. Den högsta dosraten, 0,84 msv/h -1, registrerades klockan 11:36, på en plats där det normala värdet ligger omkring 0,2 mikrosv/h -1. Mätningar av neutroner inleddes med ytterligare fördröjning, flera timmar efter olyckan. Den högsta dosraten som observerades var 4,5 msv/h -1. 3/2000 Strålskyddsnytt 15

16 ningen. Dessa personer fick bege sig till en offentlig lokal 1,2 km från JCO. Guvernören i Ibaraki utfärdade klockan 22:30 en order till de invånarna inom en radie på 10 km från anläggningen att hålla sig inomhus. Trafik förbjöds inom ett område med en radie på 3 km från anläggningen. Fredag morgon den 1 oktober beordrade de lokala myndigheterna att inget vatten fick tas från den näraliggande Kuji-floden tills en vattenanalys hade utförts. De rekommenderade även att invånarna tills vidare skulle undvika att använda brunnsvatten. De meddelade emellertid att kranvattnet i området var säkert därför att detta hämtades från Naka-floden. Vidare fick jordbrukarna order om att undvika att skörda grödor i området tills dessa hade kontrollerats med avseende på radiologisk kontaminering. Även alla leveranser av mejeriprodukter avbröts enligt order. Trafiken på Joban-linjen mellan stationerna Hitachi och Mito samt på Suigun-linjen mellan stationerna Mito och Hitachi-Daigo flera kilometer väster om Tokai var avbrutna under större delen av den 1 oktober. Omedelbara åtgärder Ett par anställda vid JCO skickades nio gånger till en plats just utanför konverteringsbyggnaden för att försöka stoppa kedjereaktionen. Deras arbete begränsades till några få minuter på grund av den beräknade dosraten på platsen. Klockan 06:00 den 1 oktober kunde kedjereaktionen stoppas genom att kylvattnet blåstes ut från vattenbarriären omkring utfällningstanken med hjälp av argongas. Neutronmonitorn vid anläggningen bekräftade detta klockan 06:15. Stråldosen till de anställda som riskerade att utsättas för höga strålningsnivåer uppskattades understiga 50 msv. En borlösning sprutades in i utfällningstanken för att garantera att kriticitet inte skulle uppstå på nytt. Senare åtgärder Guvernören meddelade klockan 03:00 på eftermiddagen den 1 oktober att han tillät invånare som bodde inom en radie på 10 km från olycksplatsen att återgå till sina normala liv, eftersom området bedömdes som säkert. De lokala myndigheterna i Tokai lät emellertid evakueringsordern kvarstå för zonen på 350 meter kring anläggningen. Tågtrafiken återupptogs efter hand från cirka 16:00 den 1 oktober. Riksväg 6, en viktig motorväg som går genom Tokai, samt andra prefekturvägar som passerar nära olycksplatsen, öppnades på nytt för trafik sent på eftermiddagen. Som en försiktighetsåtgärd förblev 224 skolor i prefekturen Ibaraki stängda under den 1 oktober. Klockan 18:30 den 2 oktober meddelade de lokala myndigheterna i Tokai att ordern som isolerade området drogs tillbaka, detta efter omfattande undersökningar av strålningsnivåerna såväl i som omkring hemmen i området. Myndigheterna genomförde även inspektioner av jordbruksprodukter, såväl på fälten som på livsmedelsbutikernas hyllor. Strålningsnivåerna nära anläggningen hade nästan återgått till de normala på morgonen den 1 oktober, men själva anläggningen utstrålade fortfarande gammastrålning på morgonen den 2 oktober. Företaget ställde upp betongblock kring anläggningen som en del i sina ansträngningar att förebygga läckage av strålning. Offren för olyckan Symptomen hos de tre patienterna förvärrades och de transporterades därför med helikopter från Mito-sjukhuset till National Institute of Radiological Sciences (NIRS) några mil bort. NIRS har också en sjukavdelning i händelse av en radiologisk nödsituation. När de tre offren togs emot vid strålsäkerhetsavdelningen vid NIRS undersökte personalen strålningsnivån i deras kroppar samt inuti ambulansen. Ingen kontaminering hittades i ambulansen eller på de medföljande vårdarna. Strålningsnivåerna runt patienterna var emellertid höga, framförallt för de två mest exponerade personerna (Mr. O och Mr. S). Dessa båda män befann sig i ett så allvarligt tillstånd att omedelbar medicinsk behandling krävdes. Efter en inledande kontroll överfördes de till sterila isolationssalar. Den tredje mannen (Mr. Y) kunde gå in i sjukavdelningen på egna ben och behandlades vid en normal avdelning. Mängden vita blodkroppar hos Mr. O och Mr. S gick först brant uppåt och sjönk därefter, med försvagat immunsystem som resultat. Mr. O uppvisade mycket kraftiga tidiga strålskadesymptom, inkluderande kräkningar och diarré. Mr. S uppvisade också Fil dr Kenzo Fujimoto, ordförande för gruppen som uppskattade stråldosen för de tre offren. Chef för gruppen som uppskattade stråldosen för invånare kring olycksplatsen. Chef för avdelningen för mänsklig strålmiljö, National Institute of Radiological Sciences, 9-1, Anagawa-4, Inage-ku, Chiba , JAPAN. kräkningar. Mr. O var inte vid fullt medvetande och hans blodtryck var lågt, även om han kunde besvara läkarnas frågor. Dosuppskattning En dosuppskattningsgrupp etablerades och mätte patienternas blod liksom andra objekt inom NIRS. Gammaspektrometri på kläder, uppkastningar och nässekret uppvisade inga spår av uran- 235 och inte heller av några fissionsprodukter, med undantag för dotterprodukter ( 91 Sr, 140 Ba) till ädelgaserna 91 Kr och 140 Xe. Däremot observerades en stor mängd 24 Na, liksom 80 Br, 82 Br och 42 K, beroende på neutronaktiveringen av kroppens organ. Urinprov mättes och uppvisade också en stor mängd 24 Na. Gammamätningar visade att offren inte hade kontaminerats med uran- 235 eller av fissionsprodukter, med undantag för dotterprodukter till ädelgaserna Kr och Xe, såväl utvärtes som invärtes. Huvudkällan till deras radioaktivitet var 24 Na, som bildades genom den neotronupptagande reaktionen hos 23 Na i kroppen. Eftersom det inte fanns någon invärtes kontaminering var det inte nödvändigt att använda chelatmaterial för dekontaminering. Dosuppskattningen, baserad på antalet lymfocyter i deras blod 1), an- 16 Strålskyddsnytt 3/2000

17 togs som en första dosuppskattning eftersom de tre männen inte bar dosimetrar under sitt arbete. Utgående från lymfocytvärdena i deras blod under de första dagarna efter olyckan uppskattades doserna överstiga 8 Sv för de två mest exponerade offren (Mr. O och Mr. S) och 3 till 5 Sv för Mr. Y. Mätningarna av 24 Na i deras blodprov visade att den initiala koncentrationen av 24 Na vid tiden för exponeringen låg omkring 200, 100 respektive 30 Bq/ml -1. Med hjälp av den doskonverteringsfaktor som anges i det preliminära dokumentet från IAEA kring kriticitetsolyckan i Sarov 2) uppskattades doserna för de tre patienterna till 10, 6 respektive 1,4 Gy. Gammaekvivalenta doser beräknades till 17, 10 respektive 3 Gy, utgående från ett RBE-värde på 1,7, vilket beräknades vid vårt institut för akut GI-(gastrointestinalt)-syndrom. Helkroppsmätning av Mr. Y kunde också genomföras eftersom Mr. Y befann sig i relativt gott tillstånd. Kroppsbelastningen av 24 Na uppskattades utgående från mätningen och konverterades till dos. En del andra mätningar på mynt och hår användes för att uppskatta neutronflödet. Isotoper av Na, P och S mättes för att få fram förhållanden för radionuklider och stabila grundämnen för en dosuppskattning. Den 4 oktober genomfördes ytterligare en temporär dosuppskattning med kromosomaberrationsmetoden. Denna uppskattning gav dosresultat som var så gott som identiska med dem som tagits fram med 24 Na-aktivitetsmätningar i blodet. Dosområdena för de tre männen uppskattades med de fyra metoderna som beskrivits ovan. Resultatet var 16 till 20 Gy eller mera för Mr. O, för Mr. S 6 till 10 Gy och 1 till 4,5 Gy för Mr. Y 3,4). Fortsatt medicinsk behandling NIRS har drivit Medical Network for Radiation Emergency sedan 1998, som en permanent stödorganisation för medicinska nödsituationer. NIRS sammankallade ett möte för detta medicinska nätverk efter den initiala behandlingen av de tre patienterna. Läkare som deltog i mötet diskuterade den fortsatta behandlingen och beslutade på eftermiddagen den 2 oktober att överföra Mr. O till Tokyos universitetssjukhus för stamcelltransplantation från perifert blod och för ytterligare intensivvård. Den 6 och 7 oktober genomfördes stamcelltransplantation från perifert blod med hjälp av blod från hans syster. Mr. O:s tillstånd förblev emellertid kritiskt. Vätska ansamlades i hans lungor som en följd av dehydrering, en av de tidiga effekterna av strålning. Antalet lymfocyter i hans blod nådde noll, vilket medförde att hans immunförsvar försämrades dramatiskt. Trots transplantationen och intensivvård avled Mr. O den 21 oktober Värdena för vita blodkroppar och lymfocyter för Mr. S sjönk också kraftigt inom några dagar efter olyckan. Ingen lämplig donator av stamceller kunde hittas för Mr. S. Nätverksgruppen beslöt att överföra Mr. S till forskningssjukhuset vid Institute of Medical Science inom Tokyos universitet, för att låta utföra stamcelltransplantation från navelsträngsblod. Mr. S genomgick stamcelltransplantation från navelsträngsblod på morgonen den 9 oktober för att han skulle upprätthålla sitt immunförsvar tills hans egen benmärg hade återhämtat sig. Trots intensivbehandlingen på sjukhusen avled han den 27 april 2000, på grund av att flera organ upphörde att fungera som följd av bestrålningen. Mr. Y förblev i relativt stabilt tillstånd och kunde leva på en enkel diet vid NIRS. Den procentuella andelen lymfocyter var lägre än normalt under de första veckorna. Senare återställdes emellertid nivån av sig självt. Han lämnade sjukhuset och kunde återgå till ett normalt liv den 20 december Beskrivning av olyckan Då 16,6 kg uran, anrikat till 18,8 procent hälldes i utfällningstanken uppstod överkriticitet. Den initiala kärnreaktionen varade i mindre än 100 millisekunder och gav upphov till en tydlig topp på gammadosdiagrammen på flera områdesmonitorer omkring 140 m från olycksplatsen. Efter den initiala överkriticiteten antas att effekten i kärnreaktionen pendlade flera gånger med en intervall på 5 till 10 sekunder och nådde en relativt stabil reaktionsnivå klockan 11:00 på förmiddagen, vilken varade i 19 timmar, tills nästa morgon. Ingen explosion eller kokning uppstod i lösningen. Perioden under de första 25 minuterna till klockan 11:00 kallas»intensivperioden«, medan de därefter följande 19 timmarna kallas platåperioden. Det totala fissionsutbytet uppskattas till 2,5x10 18, utgående från den radiokemiska analysen av den lösning som hämtades från utfällningstanken den 20 oktober Vidare hämtades ett prov från en ledning av rostfritt stål utanför byggnaden, 1,8 m från utfällningstanken. Detta prov mättes med gammaspektrometri. Fissionsutbytet för intensivperioden sattes till 11 procent av det totala utbytet. Olyckan har angetts till värdet 4 på den internationella skalan från 0 till 7 som tagits fram av IAEA (International Atomic Energy Agency) och OECD (Organization for Economic Cooperation and Development). Detta värde kan jämföras med värdet 5 för Three Mile Islandolyckan och 7 för Tjernobylolyckan. Fil dr Kenzo Fujimoto Referenser UNSCEAR : Sources, Effects and Risks of Ionizing Radiation.1988 p.617. IAEA Draft: The Criticality Accident in Sarov. The Nuclear Safety Commission: A Summary of the Report of the Criticality Accident Investigation Committee. Dec. 24, (Delvis översatt till engelska.) K. Kawachi and K. Fujimoto edited. Interim Report of Dose Estimation of Three Victims of JCO Accident. NIRS-M-138, Feb. 29, (Slutrapporten kommer att publiceras på engelska i slutet av år 2000.) Kriticitetsolyckan, fortsfrån sid 14 För att kunna avbryta kriticiteten behövdes på något sätt de reaktorliknande förhållandena brytas. Med hänsyn till de volymer och materialmängder som var inblandade balanserade kärnreaktionerna på kriticitetsgränsen med mycket lite överskott av modererade neutroner och sannolikt inte alltför stor effektproduktion. Genom den olyckliga utformningen av fällningstanken fungerade vattnet i kylmanteln som en neutronreflektor som ökade neutronflödet i tanken och därmed sannolikt möjliggjorde kärnreaktionen under de rådande förhållandena. Det var först när man lyckades få bort vattnet i kylmanteln som neutronflödet sjönk under det kritiska värdet och kärnreaktionen upphörde. Tillsatsen av bor säkerställde sedan att man inte av olyckliga omständigheter på nytt skulle få en kriticitet. Ulf Lindelöw Chef för reaktorfysik vid Studsvik Nuclear AB, tidigare arbetade han med kriticitetsfrågor vid ABB i Västerås. 3/2000 Strålskyddsnytt 17

18 Jack Valentin Utmärkelse till ICRP:s sekreterare Den internationella strålskyddskommissionens, ICRP:s, vetenskaplige sekreterare, docent Jack Valentin, hedrades i sommar med»the Robert S. Landauer Award«. Denna utmärkelse etablerades 1973 och utdelas årligen vid det amerikanska strålskyddssällskapets, Health Physics Society, möten, som erkännande av framstående bidrag till strålningsfysik och strålskydd. Utmärkelsen omfattar hållandet av en»memorial Lecture«som inleder sagda årsmöte, en mindre penning- Foto: Bosse Alenius, SSI-info summa samt en plakett till minne av det högtidliga tillfället. Jack Valentin var tidigare under många år tillsynschef vid SSI och arbetar fortfarande i sin roll som ICRP:s sekreterare i SSI:s lokaler. Han erhöll The Robert S. Landauer Award främst för sina insatser för att vidga förståelsen för den linjära hypotesen som den används av ICRP. Detta var också huvudtemat i hans Memorial Lecture, som hölls i Denver, Colorado, 26 juni i år. Lars Persson Nyheter om strålskydd per e-post till strålskyddare Foto: Bosse Alenius, SSI-info SSI sänder per e- post ut pressmeddelanden till professionella strålskyddare i Sverige. Om Du inte får dessa men vill ha sådana meddelanden om strålskydd direkt sända till din dator så kan du anmäla din e-postadress till mig.ssi är på väg att skapa en strålskyddets nyhetstjänst på svenska med utnyttjande av senaste IT. lars.persson@ssi.se Nya ICRP-rapporter Två nya rapporter från ICRP har nu kommit ut i tryck, nämligen Publication 81: Radiation Protection Recommendations as Applied to the Disposal of Long-lived Solid Radioactive Waste, samt Publication 82: Protection of the Public in Situations of Prolonged Radiation Exposure. ICRP Publication 81 behandlar skyddet av allmänheten mot strålningsrisker från slutförvaring av fast långlivat radioaktivt avfall i koncentrerad form. Den behandlar ytnära markförvar samt geologiska slutförvar. Huvudfrågan i sammanhanget är potentiella exponeringar i en avlägsen framtid. Angreppssättet är optimering under dosrestriktioner en strukturerad men i första hand kvalitativ ansats. Två slags exponeringar måste beaktas, nämligen naturliga processer som degraderar förvaret, och oavsiktligt mänskligt intrång. För det första fallet kan doser och risker jämföras med den av ICRP föreslagna dosrestriktionen 0.3 msv per år eller den motsvarande årliga risken på omkring För det andra fallet sägs att åtgärder för att minska sannolikheten för intrång och/eller konsekvenserna av ett dylikt förmodligen inte är berättigat ur strikt strålskyddssynpunkt om dosen väntas bli lägre än ca 10 msv per år. Å andra sidan kan nivån ca 100 msv om året betraktas som en generisk referensnivå ovan vilken skyddsåtgärder praktiskt taget alltid kommer att vara berättigade, oavsett övriga omständigheter. Detta intervall härrör egentligen från ICRP Publication 82 som avhandlar skydd av allmänheten mot långvariga (»kroniska«) bestrålningar. Den behandlar sådana situationer, både i fråga om verksamheter som orsakar strålning och i fråga om ingrepp mot befintlig strålning. Rapporten ger också förslag på generella referensnivåer som utgångspunkt för åtgärder. Ett antal konkreta exempel på situationer med långvarig bestrålning diskuteras, och utförliga bihang sammanfattar ICRP:s strålskyddsrekommendationer på ett pedagogiskt sätt. De kvantitativa rekommendationerna beträffande olika slags referensnivåer ges med starka reservationer om att de måste behandlas inte som fixa värden utan som utgångspunkter för resonemang om berättigande och optimering. De nyss nämnda värdena 10 och 100 msv per år har i allmänhet karaktären av övre begränsning av tänkbara optimeringsresultat. Andra referensnivåer som nämns är 1 msv per år för handelsvaror, särskilt byggnadsmaterial, 0,1 msv per år som»långvarig«del av dosrestriktionen 0,3 msv per år för allmänheten från enskilda källor, samt 0,01 msv per år för undantag från reglering. Jack Valentin Vetenskaplig sekreterare, Internationella strålskyddskommissionen 18 Strålskyddsnytt 3/2000

19 Kommentar till en kommentar Bo Lindell har så rätt i sitt konstaterande (Strålskyddsnytt, 2/2000) att minnet är ett bräckligt ting. Nu var det väl inte så mycket mitt bristfälliga minne utan min brist på kunskap, som gjorde att jag tillvitade Bo uppfinnandet av begreppet kollektivdos. Den första gången jag hörde begreppet var just av Bo Lindell och jag tyckte mig också få hans prioritet härvidlag bekräftad av andra. Men där hade jag (och de andra) alltså fel. Bo Lindell går ett steg vidare. Där jag talar om Rolf Sieverts ambivalens talar Bo om hans bristande intresse för stokastiska risker. Sievert ställde sig nog även offentligt så avvisande till kollektivdosbaserade risker som Bo säger. Hans tvivel på LNT var faktiskt så stor att han offentligt uttalade sig i ämnet vid - tror jag, om inte minnet sviker mig - ett möte med Nordiska Sällskapet för Strålskydd. Jag behöver väl inte säga, att jag är mycket tacksam för den här historiekorrektionen av Lindell, liksom jag är oerhört glad för hans två helt briljanta böcker (Pandoras ask och Damokles svärd). Jag ser nu ivrigt fram mot en tredje del. Hans otroligt initierade och välskrivna översikt av radiofysikens hisav professor gunnar walinder SSI-News läggs ner SSI-News nr 1 år 2000 som nu är under arbete vid SSI kommer ut som tidningens sista nummer med en uppmaning att anmäla e-postadressen till mig om man i fortsättningen är intresserad av svenskt strålskydd. Nedläggningen av SSI-News innebär att i fortsättningen kommer SSI att lägga mer resurser på utåtriktad strålskyddsinformation via webbplatsen på Internet och på Strålskyddsnytt (fortfarande fyra nr per år och ca 20 sidor). Viktiga rapporter på engelska eller översatta till engelska om svenskt strålskydd läggs på SSI:s webbplats. De som är intresserade av svenskt strålskydd på engelska får i fortsättningen ett e-brev med en länk till dessa rapporter och övriga nyheter från SSI som läggs ut på vår webbplats Lars Persson Första nummret av SSI-news kom ut i juli Konferens: VALDOR juni VALues in Decisions On Risk Planerat innehåll: toria är oumbärlig för oss som sysslat med strålskydd och säkert för många andra - även om lekmannen möjligen kan finna det en smula tungt med alla de namn han nämner. Men jag kan inte tänka mig att någon annan skulle ha kunnat skriva en liknande exposé. Slutligen gör han en liknelse med trafikrisker. Jo, det är onekligen en solid misstanke att minskade hastigheter och glesare trafik minskar dess skadeeffekter. Vid hastigheten noll liksom vid stråldosen noll behöver vi inte befara några trafikskador resp. strålskador. Men problemet med LNT är att det i så många fall kan leda till vad journalisten Mattias Bengtsson kallat en oförsiktig försiktighet. Den fullständigt uppochnedvända värld som våra politiker ibland befinner sig i, har ju exempelvis gjort att de utnämnt kärnkraften till den värsta miljö- och hälsofara vi kan drabbas av. Både Bo Lindell och jag vet att så ingalunda är fallet. I hur hög grad har antagandet av den radiogena cancerns LNT och därmed den tröskelfria dos-responsen bidragit till denna grova missuppfattning, som lett till val av energiformer vilka är avsevärt allvarligare för miljön och hälsan? Decision processes enhancing transparency and public participation Facts and values in nuclear waste disposal - how to deal with them Facts and values in biotechnology - how to deal with them Case studies in nuclear waste management, biotechnology and other environmental areas The role of experts in complex decisions The role of media in complex decisions The role of the regulators The role of the political decision makers Risk management, risk perception and values Cultural and social aspects in risk assessment Sista datum för bidrag till konferensen är 1 nov Information: LP 3/2000 Strålskyddsnytt 19

20 Nationellt resurscentrum för Fysik» huvuduppgift är att öka barns och ungdomars intresse för naturvetenskap i allmänhet och fysik i synnerhet. Resurscentrum för Fysik arbetar också för att på olika sätt ge lärare tillfälle till ämnesmässig, didaktisk och metodisk utveckling. Nationellt Resurscentrum för Fysik är inrättat av regeringen och verksamt vid Lunds universitet sedan Centret blev 1998 på regeringens förslag (budgetprop 1997) permanent. Direkta statliga medel, Lunds Tekniska Högskola och matematisk naturvetenskaplig fakultet vid Lunds universitet finansierar centret. Samhället behöver fler människor med god utbildning i naturvetenskap och teknik (NOT). Därför är det viktigt att skolans undervisning inom dessa områden görs attraktiv för våra ungdomar. Detta är motivet till NOTsatsningen och som en del av denna satsning har resurscentra inrättats i fysik, kemi, teknik och matematik. Dessa centra är en resurs som skolverket räknar med när man initierar kompetensutveckling för lärare i naturvetenskap och teknik. Centrets huvuduppgift är att öka barns och ungdomars intresse för naturvetenskap i allmänhet och fysik i synnerhet. Arbetet bedrivs på nationell basis med en strävan att nå den stora målgruppen av lärare och elever i grund- och gymnasieskolan. Speciellt kan centret få betydelse för skolor i glesbygd. Centret ger fortbildning för verksamma lärare både i form av kortare kurser och poängkurser. All fortbildning syftar till en varaktig förbättring av fysikundervisningen och bygger på beprövad erfarenhet och modern vetenskap inom såväl metodik/didaktik som fysik. I Internetdistribuerade distansfortbildningskurser som ges är målsättningen dessutom att aktivt utveckla pedagogiken för distansutbildning. Erfarenheterna från dessa distanskurser är goda och utvärderingar bekräftar att detta är en uppskattad form av fortbildning för lärare. Andelen kursdeltagare som fullföljer kursen är hög i jämförelse med annan distansutbildning. År 1997 startade»fysikbutiken«för lärare i skolår 1-6 och har till idag engagerat ca 1000 kursdeltagare. År 1999 startade»fysikresan«för lärare i skolår 6-9 med ca 170 deltagare. Dessa kurser har nystart 1-2 gånger per läsår. Under hösten 2000 kommer två nya Internetbaserade kurser att starta. Medicinsk fysik för lärare genomförs i samarbete med avdelningen för Radiofysik i Lund och riktar sig till gymnasielärare.»tema-fysik«genomförs i samarbete med institutionen för fysik vid Lunds universitet och vänder sig till lärare som saknar behörighet i fysik. Genom frågelådan»fråga vetenskapen om fysik«ska både lärares och elevers intresse för fysik stimuleras. För närvarande finns ca 2500 frågor och svar lagrade i en sökbar databas. En annan målsättning är att uppmuntra och utveckla användandet av IT i skolarbetet. Centret har byggt upp en svensk fysikresurs på Internet, som vänder sig till både lärare och elever. Syftet är att skapa ett nationellt forum för information rörande fysik och fysikundervisning. Ett av målen för NOT är: Fler kvinnor i naturvetenskaplig och teknisk verksamhet. Resurscentrum för Fysik arbetar för att stimulera till en utveckling av fysikundervisningen i syfte att påverka attityden till fysikämnet och inspirera även flickor till yrkesval inom naturvetenskaplig- och teknisk sektor. Centret följer och försöker påverka beslutande organ i frågor rörande naturvetenskaplig undervisning. Under det kursplanearbete Skolverket bedriver utgör centret en referensgrupp. Resurcentrum för Fysik arbetar för att på olika sätt ge lärare tillfälle till ämnesmässig, didaktisk och metodisk utveckling. Målsättning är att uppmuntra lärare till att pröva nya metoder i klassrummet där innehållet delvis går in på nya tillämpningar av fysik. Mer eller mindre systematiskt kan elevers föreställningar och begrepp undersökas och lyftas fram i undervisningssituationen. Vad är ämnet fysik? Vi vill medverka till att förskjuta fokus i undervisningen från ämnets produkter och processer mot en syn på naturvetenskapen som en del av samhället, mänskliga aktiviteter i sociala sammanhang. Vi som arbetar på Resurscentrum representerar olika delar av vårt utbildningssystem och vi undervisar i fysik på olika nivåer. På centret arbetar samtliga deltid och har därmed ett ben kvar i den verksamhet vårt arbete syftar till att påverka utvecklingen av. Eva Berglund Gymnasielärare och verksam vid Nationellt resurscentrum för fysik i Lund 20 Strålskyddsnytt 3/2000