Joniserande strålning

Transkript

1 Joniserande strålning Dan Aronsson, radiofysiker Ringhals Våren 2015

2 Om strålning Joniserande strålning Radioaktiva ämnen Röntgenapparater m.m. Acceleratorer, cyklotroner.. Icke-joniserande strålning UV-ljus Radiovågor Synligt ljus Mikrovågor Elektriska / magnetiska fält

3 Radioaktiva ämnen Instabila atomkärnor har ett överskott av energi de sönderfaller och sänder ut energi i form av strålning joniserande strålning Sönderfallet mäts i aktivitet 1 Bq = 1 sönderfall per sek Halveringstiden talar om hur fort sönderfallet går Ex: I-131 Exempel på halveringstider: I dygn Cs-137 Co år 5,3 år 0 8 dygn 16 dygn

4 Olika strålslag Olika strålslag har olika egenskaper Det ställer olika krav på skydd Det ger olika biologisk effekt - om man får det i sig - eller på sig

5 Effektiv dos viktas för strålslag och olika organs strålkänslighet Sievert 1 Sv

6 Intern dos / Extern dos Intern dos strålkällan inuti kroppen - Sköldkörtelbehandling Radon i bostäder Extern dos strålkällan utanför kroppen - Röntgenbild Arbete vid reaktorn Olika ämnen söker sig till olika organ, beroende på kemisk form och intagsväg

7 Strålskydd Principer för att tillåta strålning: Tid - Det ska medföra nytta - Stråldoserna skall minimeras - Individen skall skyddas Kortare tid mindre dos Avstånd Längre avstånd mindre dos Skärmning Mera skärmning mindre dos Skydd mot kontamination - Kläder hindrar att radioaktivitet fastnar på huden - Andningsskydd hindrar att man andas in partiklar - Ät inte, drick inte och snusa inte

8 Dosgränser Personal i radiologiskt arbete Helkroppsdos Helkroppsdos 50 msv/år 100 msv/ 5 år Ögats lins Huden Extremiteter 150 msv/år 500 msv/år 500 msv/år Skydd för gravida kvinnor och ofödda barn Fostret 1 msv Allmänheten Allmänhet Närboende till kärnkraftverk 1 msv 0,1 msv /år

9 msv Antal Doser på Ringhals Stråldoser till personal Ringhals Entreprenörer ,1-0,3 0,4-1,0 1,1,-2,5 2,6-5,0 5,1-10,0 10,1-15,0 15,1-20,0 Dos (msv) Utsläpp från Ringhals - Dos till närboende 0,100 0,090 0,080 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 0,000 0, , , , , , , , , , ,00023

10 Skador från strålning Akuta skador: Akut strålsjuka - höga doser under kort tid - mer än 500 msv - (Ev risk inne i stationen efter olycka) Fosterskador - ofödda barn är känsliga - mer än 100 msv är abortindikation Sena skador: Cancer - ingen nedre gräns - 5% större risk per 1000 msv Ärftliga skador - ingen nedre gräns - har aldrig kunnat påvisas hos människan

11 Översikt stråldoser Akut strålsjuka Dos msv Naturlig bakgrund Radon 200 Bq/m 3 Gräns för strålningsarbete m Sv Utsläppsgräns 0 Exkl kol-14 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Ringhals utsläpp 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005

12 Cancerrisken Kvantifiering av risken: Stråldosen 1 Sv ger en ökad risk för cancer med 5 % (genomsnitt över alla åldrar)

13 Joniserande strålning påverkar DNA

14 Påverkan av cellen

15 Kunskaper sedan mer än 100 år Röntgen upptäcktes 1895 Diagnostik etablerades snabbt Terapi provades redan ca 1900 Strålning och radioaktivitet blev TRENDIGT! Strålskyddet strukturerades under 1920-talet - akuta skador skulle förhindras Internationella strålskyddskommissionen ICRP I efterkrigstiden blev skyddet för sena skador styrande

16 Naturlig bakgrund Doser till oss alla En person I Sverige erhåller I genomsnitt per år: Radongas inomhus Strålning från mark och byggmaterial Kosmisk strålning från rymden Naturliga radioaktiva ämnen i kroppen Föda och vatten Medicinska undersökningar TOTALT (icke-rökare) TOTALT (rökare) 0,2 / 1,5 msv 0,6 msv 0,3 msv 0,2 msv 0,2 msv 0,9 msv 2,4 msv 3,7 msv

17 Kärnklyvningsprocessen producerar energi Produktionen av en stor mängd energi ger även radioaktiva ämnen: atomkärnor som innehåller mer energi än de ska och som därför sönderfaller genom att sända ut strålning joniserande strålning

18 Reaktorsäkerhet Barriärer mot spridning av radioaktiva ämnen Kemisk form Tät kapsling Tätt Primärsystem Tät Reaktor- inneslutning

19 Olycksscenario Radioaktiva ädelgaser Radioaktiv jod Radioaktiva partiklar Jod Ädelgaser Partiklar Markbeläggning

20 Strålskydd i kontaminerat område Ädelgaser: Skärmning (Passerande moln) Mera skärmning = mindre dos Utnyttja byggnader källaren Jod: Jodtabletter Jodtabletter blockerar upptag Markbeläggning: Minimera tid Kortare uppehållstid - mindre dos Evakuering kan bli aktuell Skydd mot kontamination - Tät klädsel + andningsskydd - Dusch och klädbyte - Normala hygienåtgärder - Dryck ur slutna förpackningar - Sanering före måltid

21 FNs strålningskommitté: stråldoser och hälsoeffekter efter Tjernobyl Cirka 50 personer döda (28 initialt) 134 strålsjuka, räddningsarbetare evakuerades 1986 Senare omflyttningar extra fall av sköldkörtelcancer hos barn (radioaktiv jod - 8 dagars halveringstid) Flera fall av sköldkörtelcancer väntas framtiden bland dem som var barn vid olyckan Förutom ökning av sköldkörtelcancer finns inga tecken på fysiska hälsoeffekter orsakade av strålning Inga belägg för allmän ökning av cancer-frekvensen relaterad till strålningsexponering Inga tecken på ökad dödlighet orsakad av strålning Inga tecken på icke-dödliga fysiska sjukdomar orsakade av strålning

22 Haverifilter

23 Fukushima Daiichi händelseförlopp Jordbävning Styrka 9 på Richterskalan 11/ Reaktorerna stängs omedelbart med snabbstopp Strömförsörjning från yttre nätet slås ut av jordbävningen Kylning av restvärme sker med dieselgeneratorer Tsunami En timme efter Jordbävningen En m tsunamivåg, slår ut dieselgeneratorerna Stationen fylls av vatten och bråte Kylning med isoleringskylning: ångturbin+batterier Kylning med vatten Temperatur och tryck ökar, väteexplosion, Radioaktivt vatten blandas med havsvatten

24 Fukushima 2011 Vad är känt tre år senare Strålskydd räddningsarbetare arbetare med doser över 250 msv vardera ( gränsen för räddningsarbete höjdes till 250 msv ) - genomsnittlig stråldos i mars msv/anställd - ca 10 kontaminerade - ca 20 skadade av vätgasexplosion (De dödsfall som inträffat på och utanför kraftverket orsakade av direkta skador från jordbävning eller tsunamin) Strålskydd omgivning - ca evakuerade - evakuering inom 20 km - i vissa områden upp till 50 km - inomhus i området km (återflyttning pågår) - jodtabletter användes i begränsad omfattning - restriktioner på livsmedel och vatten - restriktioner på fiske

25 Möjliga hotscenarier Radioaktivt förorenade områden (Utarmat uran) Reaktorer, Sabotage Olyckor Utrustning för strålbehandling Skadade strålkällor Stulna källor Stulna källor/avfall + sprängämne Smutsiga bomber Radiologisk kriminalitet

26 Intressanta länkar om strålning Strålsäkerhetsmyndigheten - Behöver man snabbt komma i kontakt med en strålskyddsexpert ska man ringa larmnumret och begära att få kontakt med Tjänsteman i Beredskap (TiB) på SSM Finska myndigheten STUK har en bra hemsida KSU analysgruppen (många länkar) Boverket om radon FN-organet UNSCEAR Landstinget Halland har sjukhusfysiker Halmstad: Ragnar Kullenberg o Jimmy Börjesson Varberg: Jonas Söderberg Dan Aronsson, radiofysiker Ringhals Tel: E-post: dan.aronsson@vattenfall.com

27 Slutord Joniserande strålning ska mötas med respekt hellre än med rädsla och riskerna med den ska sättas i relation till andra risker * * Fritt översatt från engelskan ur ICRP-publikation 60, 1991

28 Stråldoser för vanliga röntgenundersökningar Effektiv dos (msv) Genomlysning vid intervention Kranskärl 10 Buk, bröstkorg CT 1 Bäcken, rygg 0.1 Mammografi, lungröntgen 0.01 Tandröntgen (1 bild)