SSI-rapport 91-13 ssistatens strålskyddsinstitut Box 60204 104 01 STOCKHOLM Ka^ohnskasjukhuset 08-729 7i 00 Solna Forskningsplan för utlagd strålskyddsforskning 1991/92 ISSN 0282-4434 Pris: 40 kronor
Titelblad Dokumentnummer: 91-13 SSI B B B Statens.SSN: 0282-4434 ( HK! strålskyddsinstitut Författare: Datum: 1991-09-09 Avdelning: Forskningssekretariatet Dokumentets titel: Forskningsplan för utlagd strålskyddsforskning 1991/92 Sammanfattning: Nyckelord: (Valda av författaren) Strålskyddsforskning Joniserande strålning Icke-joniserande strålning Antal sidor: 19
STATENS STRÅLSKYDDSINSTITUT Forskningssekretariatet 'k FORSKNINGSPLAN FÖR UTLAGD STRÅLSKYDDSFORSKNING 1991/92 Innehållsförteckning INLEDNING sid 3 ICKE-KÄRNKRAFTANKNUTEN FORSKNING 5 Joniserande strålning - artificiellt producerad 5 Strålningsalstrande apparater 5 Nuklearmedicin 6 Joniserande strålning - naturligt förekommande 7 Icke-joniserande strålning 8 Medicinsk avbildningsteknik 8 UV-strålning 8 Radiofrekvent strålning, högfrekventa fält och mikrovågor 9 Radiofrekvent strålning, lågfrekventa fält 9 Konsultkostnader 10 KÄRf^RAFTANKNUTEN FORSKNING 11 F adioekologi 11 Tjernobyl 11 Biomovs 12 Övrig radioekologi 12 Radioaktivt avfall 13 Haverier/Beredskap 14 Personalskydd och teknik 15 Konsultkostnader 15 R irskning MED ALLMÄN INRIKTNING 16 BILAGA Epidemiologi 16 Dosimetri 16 Radiobiologi/biomedicin 17 Radioekologi/biobränslen ' 17 Övrigt 18 Ekonomisk sammanställning
STATENS STRÅLSKYDDSINSTITUT 1991-09-09 Forskningssekretariatet FORSKNINGSPLAN FÖR UTLAGD STRÅLSKYDDSFORSKNING 1991/92 INLEDNING Denna forskningsplan avser budgetåret 1991/92 men den speglar till viss del också problemställningar och behov för de närmaste åren. Forskningsplanen avser i första hand målinriktad strålskyddsforskning dvs sådan forskning vars resultat bedöms vara behövliga för institutets tillsynsverksamhet. Men den utlagda forskningen är också ett värdefullt stöd till institutet i dess roll som expertmyndighet och ett komplement till den inom SSI bedrivna forskningen. SSI:s personal deltar i stor omfattning i det internationella strålskyddsarbetet. Detta leder inte sällan til! behov av forskningsinsatser inom strålskyddsområdet på hemmaplan. Den internationella strålskyddskommissionens (ICRP) nya rekommendationer kommer att påverka SSI:s arbete. Implernenteringen av rekommendationerna kan kräva insatser av forskningskaraktär. I begränsad omfattning används forskningsmedlen också till att stödja mer grundläggande strålskyddsforskning. Till viss del sker detta via det samarbete med EG och dess forskningsprogram på strålskyddsområdet som inletts 1990 med de två första åren (1990-1991), och som beräknas fortgå 1992-1994. EGs forskningsprogram på strålskyddsområdet är mycket omfattande och täcker in flera av de områden som ingår i SSIs program. Större områden som inte ingår i detta EG-program är icke-joniserande strålning och kärnavfallsforskning inkluderande FoU kring nedläggning av kärnkraftverk. Dessa områden ingår i stället i andra EG-program i vilka Sverige ej deltar. Strålskyddsinstitutet har för budgetåret 91/92 erhållit totalt 15.612.000 kronor för utiagd strålskyddsforskning. Av detta belopp avser 8.439.000 kronor forskning med anknytning till kärnkraftproduktion. 4.373.000 kronor är avsett för övrig strålskyddsforskning och 2.800.000 kronor skall användas för att bekosta ett medlemsskap i EGs forskningsprogram för strålskydd (under 1992). Detta innebär en minskning med knappt 8% av medlen för övrig strålskyddsforskning jämfört med föregående budgetår medan kärnkraftsmedlen ökat med 9%. Det är möjligt att kostnaden för deltagande i EGs program under 1992 kommer att bli högre än anslagna medel vilket i så fall kan behöva täckas av SSIs ordinarie forskningsbudget. En del forskningsprojekt inom EG-ramen behöver också Kompletterande nationell finansi-
4 ering utöver EG-bidraget. Detta innebär att SSi måste avsätta forskningsmedel för detta ändamål. Utöver de forskningsmedel som redovisats ovan har institutet också särskilda medel avsedda för forskning och utredning inom beredskapsområdet. För 91/92 uppgår dessa till 1.016.000 kronor. Medlen går oreserverat till studier som har anknytning till olyckor inom kärnenergiområdet. En sammanställning av den ekonomiska planen för 91/92 liksom budgetutfallet för 90/91 återfinns i bilaga 1.
5 ICKE KÄRNKRAFTANKNUTEN FORSKNING Joniserande strålning - artificiellt producerad Artificiellt producerad joniserande strålning förekommer inom sjukvården, i industrin, inom forskning och utbildning samt i vissa konsumentartiklar. De medicinska strålkällorna ger de ojämförligt största dosbidragen till människan vad gäller artificiellt producerad joniserande strålning. Såväl patienter som personal utgör här riskgrupper. Personalstråldoserna, som i dag är relativt små, bör givetvis hållas låga även framledes. Vad gäller doserna till patienter bör alltid nytta vägas mot skada, men stråldoserna bör givetvis hållas så låga som rimligt möjligt. SSI prioriterar forskning kring medicinska strålkällor. Strålningsalstrande apparater Diagnostik Den största effekten vad gäller reducerad stråldos kan man få vid röntgendiagnostiska undersökningar. Röntgendiagnostik och därmed förknippad ny metodik är därför sedan ett flertal år tillbaka ett prioriterat område i SSIs utlagda forskning. Bl a tack vare SSI's arbete har mycket betydande reduktioner i patientstråldoserna åstadkommits under senaste årtionden. För t ex bäckenmätningar hos gravida kvinnor uppgår reduktionen till 40-100 ggr. Strålskyddsforskning med anknytning till såväl konventionell teknik som digital radiografi, angiografi, datortomografi, mammografi etc har prioriterats och är viktiga områden också i denna forskningsplan.. Intressanta aspekter härvidlag ärt ex stråldoser till patienter och personal, kostnads/nytto-analys samt bildkvalitet ocn informationsutbyte i förhållande till stråldos. Med tanke på eventuella fosterskador bör speciell uppmärksamhet ägnas frågeställningar som rör stråldoser till unga kvinnor. Patientstråldoser bör fortlöpande följas upp. En kartläggning av lungradiografin i Sverige ("Allsvenskan"), som pågått under ett antal år är nu under avslutande. Ett liknande projekt avseende datortomografi har nyligen påbörjats. En målsättning är att olika typer av undersökningar bör kartläggas på liknande sätt. Kartläggning och utvärdering av röngenkonsumtionen med avseende på olika parametrar är ständigt aktuell. En kartläggning av stråldos som funktion av ålder samt frekvensen av röntgendiagnostiska undersökningar är av särskilt intresse. Terapi Inom terapin är avvägningen mellan nytta/skada avgörande för vilken stråldos man måste acceptera i varje enskilt fall. Strålskyddsaspekterna har traditionellt vägts in på ett tidigt stadium vid dosplaneringen. Ny metodik tillåter effektivare optimering av behandlingen och riktade forskningsinsatser kan stimulera utvecklandet av sådan teknik och därmed också strålskyddet. Forskningsinsatserna bör främja kopplingen mellan dt* terapeutiska utbytet och strålskyddstänkandet, vilket bör stimuleras såväl vad gäller akuta som sena effekter Dagens behandlingsmetoder är i många fall mycnt framgångsrika. Detta betyder att effekter av sena skador av behandlingen kan hinna utvecklas och uppträda. Speciell vikt bör
6 därför ägnas frågeställningar som rör stråldoser till barn och yngre personer. Nya apparater och ny metodik Nya apparater och ny metodik utvecklas kontinuerligt och introduceras inom sjukvården. Detta behöver inte alltid leda till att stråldoserna minskar. Kunskapen om hur användningen av ny metodik och ny apparatur påverkar stråldos och andra för strålskyddet viktiga faktorer kan behöva underbyggas med forskningsinsatser. Av speciellt intresse i dag är härvidlag digital radiografi och genomlysning. Metoder utan joniserande strålning Nyttan och eventuella skadliga verkningar av tekniker som t ex magnetresonans eller ultraljud bör vägas samman med motsvarande egenskaper hos apparatur som utnyttjar joniserande strålning. Undersökningar pågår i vilken grad metoder utan joniserande strålning minskar användningen av joniserande strålning, dvs används nya metoder som ersättning för eller som komplement till konventionella metoder? Kvalitetssäkring De stråldoser patienter och personal i dag utsätts för är betydligt lägre än vad var fallet för bara något tiotal år sedan. Onödiga stråldoser har successivt begränsats, och överexponeringar uppstår i princip endast på grund av mänsklig felhantering eller oförutsedda apparatfel. Det är viktigt att kvalitetssäkring kommer in på ett tidigt stadium i processen. Rekommendationer för röntgendiagnostik utarbetas inom EG:s ram. Vissa begränsade forskningsinsatser kan bli aktuella. Nuklearmedicin I motsats till röntgenområdet är nuklearmedicinen, genom isotopkommittéernas arbete, redan väl kontrollerad och uppfyller hög kvalitet. Stråldoserna från nuklearmedicin utgör enbart några procent av den totala strålbelastningen från medicinska strålkällor. Diagnostik För användningen av radioaktiva substanser i diagnostiskt syfte har den kontinuerliga uppföljningen av den s k "doskatalogen" bidragit till att data sammanställts i internationellt sammanhang (ICRP publikation 53). Introduktion av nya radiofarmaka med nya egenskaper motiverar en fortsatt uppdatering av doskatalogen med bl a senaste biokinetiska data samt modeller för mag-tarm kanalen liksom en förfining av data med avseende på bl a ålder (foster, barn, ungdomar), könsfördelning och eventuella metaboliska variationer. Det är av intresse att studera om dosfördelningen är homogen i olika organ eller om vissa delar av organen alternativt cellerna erhåller doser långt över medeldosen. Detta gäller för alla nuklider och speciellt för de Augerelektronemitterande nukliderna där man kan få mycket stora doser lokalt vilka dessutom kan vara av vital betydelse för uppkomsten av strålskador. Sålunda kan t ex en Augerelektronemitterande nuklid so.n binder nära DNAmolekylen i en ceil på ett mycket drastiskt sätt åstadkomma selektiv skada på känsliga ställen i DNA-molekylen.
7 De mycket förfinade spektroskopiska undersökningarna, typ SPECT (single photon emission computerized tomography) eller PET (positronemissionstomografi) ger information som tidigare var omöjlig att erhålla vad avser t ex hjärnans funktion och eventuella sjukdomstillstånd (epilepsi, Alzheimers sjukdom etc). Likaså kan njurarnas funktion vid eventuella återkommande urinvägsinfektioner studeras mycket effektivt. En uppföljning av stråldoser vid sådana undersökningar speciellt vad gäller barn, men även andra åldersgrupper bör genomföras. Det bör poängteras att användningen av "konventionella" metoder fortfarande överväger och att forskningsinsatser kan förutses även för dessa. Liksom vad gäller röntgendiagnostiska metoder bör även på den nukleärmedicinska sidan uppföljning och kvalitetssäkring av olika metoder följas upp. Terapi Konventionell användning av radionuklider (ex jodterapi för behandling av struma) kommer även fortsättningsvis att behöva en viss forskningsuppföljning. Användningen av monoklonala antikroppar som till stor del befinner sig på ett grundforskningsstadium kan ge upphov till olika frågeställningar som är forskningsintressanta ur strålskyddssynpunkt. Användningen av intrakavitär och interstitiell terapi ökar i betydelse. Nya nuklidertas i bruk och området bör följas upp också med utlagda forskningsprojekt. Joniserande strålning - naturligt förekommande Forskningen på radonområdet utgör huvudparten inom detta område. Den stora radonepidemiologiska studien pågår och tar fortfarande en stor del av SSIs resurser i anspråk. I samband med denna behöver vissa kompletterande studier göras. Aktuella forskningsfrågor på radonsidan rör bl a ytterligare förbättring av mätmetodik, uppföljningar av vilka nivåer som är aktuella och hur man kan begränsa radonexposition. Vidare finns behov av en ökad förståelse av mekanismerna för hur radon uppför sig i mark, kommer in i hus samt upptas i andningsvägarna. Flera undersökningar av radonproblematiken har fått stöd via EG-anslaget och därmed kopplats samman med internationella projekt. Hit hör en studie av hur radonhalten i luft påverkas av olika parametrar såsom lufttryck, temperatur samt husets luftomsättning. Projektet omfattar experimentella metoder och teoretiska modellberäkningar. En annan studie som fått stöd av EG-medel behandlar mekanismen för hur radondöttrarna uppträder i luft vid olika luftkvaliteter och hur de inandas. Verifiering av teoretiska modeller avseende hur radon och dess döttrar inandas, upptas och eventuellt metaboliseras kan bli aktuell. Ett tredje projekt stött av EG-anslaget, som initialt stötts av SSI, är utveckling av en metod för uppskattning av den ackumulerade radonexpositionen genom att mäta radioaktivt bly i glas. En kartläggning av hur givna rekommendationer på radonområdet följs bör inplaneras i det kommande programmet. Likaså bör långsiktiga effekter av åtgärder i byggnader följas upp.
s Transport av radonhaliig jordluft via samspelet mark, schaktmassor, kulvertar och byggnader bör utredas ytterligare för att bättre kunna förutsäga radonhalten inomhus vi olika typ av byggnation. Markpåverkan vid bebyggelse och tillförlitligheten hos radonriskkartor (där maximala radonhalten i orörd mark är den viktigaste parametern) bör undersökas. Som underlag för bedömningar behövs också bättre kunskaper om de naturliga variationerna i mark (mellan platser, typ av mark, i tiden). En mätmetod för markens permeabilitet skulle underlätta upprättandet av radonriskkartor. Radon- och radonhalternas tidsvariationer såväl i mark som inomhus bör ytterligare undersökas. Dosimetrin för radon i lunga och dess metabolism i kroppen är under utveckling och internationell forskning bör följas upp med kompletterande projekt. Vissa frågeställningar rörande naturlig strålning behandlas även under avsnittet radioekologi/biobränslen. Icke joniserande strålning För icke-joniserande strålning har den utlagda forskningen under de senaste åren koncentrerats till områdena UV-strålning och lågfrekventa fält. Forskningsverksamheten inom dessa områden internt hos myndigheten har varit inriktad på fysikalisk mätteknik och på litteraturstudier av biologisk verkan. Denna ordning kan förväntas bestå under de närmaste åren. Medicinsk avbildningsteknik I ett forskningsprojekt som drivs inom SSI studeras risk-nytta-aspekten av olika medicinska diagnostiska avbildningsmetoder (t ex olika röntgen och isotoptekniker, magnetisk resonanstcmografi och ultraljud). Projektet kan förväntas leda till enstaka utlagda projekt om något år. UV-strålning Det får anses klarlagt att hundratals fali av allvarlig hudcancer uppkommer i Sverige årligen på grund av UV-strålning. Betydande informationsinsatser har gjorts och görs för att påverka utvecklingen i positiv riktning. De baskunskaper som ligger bakom informationssatsningarna kommer i stor utsträckning från tidigare externa och interna forskningsprojekt. En litteraturstudie som skall ge underlag för yrkeshygieniska gränsvärden pågår. För att framtida information skall kunna optimeras krävs ingående kunskaper inom ett flertal områden: cancerstatistik, fotobiologi, individuell känslighet, solen, atmosfären, geografisk fördelning av UV och befolkning, artificiella källor, medicinsk UV-behandling, beteenden och attityder till solbrunhet, exponering och dosimetri i olika situationer, skyddsmedel (kläder, solglasögon och solkrämer). Ett flertal av dessa områden har behandlats i tidigare utlagda projekt eller inom SSI. En kontinuerlig 5-årig monitering av UV-strålning pågår på fyra orter i landet i samarbete med SMHI. Diskussioner har inletts med statens naturvårdsverk om informationsutbyte och om ansvar för en långsiktig drift av moniteringsnätet liksom om gränsdragningen mellan strålskydd och miljövård. Samarbete mellan de nordiska länderna har etablerats.
Fortsatt forskning inom UV-området koncentreras till -jmrådena beteenden och attityder till solbrunhet, exponering och dosimetri samt skyddsmedel. Områdena artificiella källor och medicinsk UV-behandling kan bli föremål för punktinsatser om situationen så kräver. Radiofrekvent strålning, högfrekventa fält och mikrovågor Allmänheten exponeras i ökande grad av sådan strålning (mobiltelefoner, digitala radioapparater, nätverk, radiokommunikation mellan datorer etc).termiska effekter är gränssättande. Gränsvärden formuleras i termer av elektriska och magnetiska fält utifrån fastställda gränser på värmeutveckling i kroppen. I vissa exponeringssituationer är kopplingen mellan fält och intern värmeutveckling svårhanterlig. Man har därför internationellt lanserat tankar om att karakterisera exponering i dessa situationer utifrån makroskopiskt mätbar ström i kroppen. En första ansats till detta har tagits i ett snart avslutat SSI-projekt om plastsvetsar. En anpassning av svenska gränsvärden (yrkesmässiga och generella) kan förutses kräva mindre svenska forskningsinsatser inom området. En begynnande diskussion i USA om cancer och exponering för viss radarutrustning kan komma att leda till mindre interna eller utlagda projekt. Området får sägas vara väl tillgodosett med baskunskaper. Radiofrekvent strålning, lågfrekventa fält Till skillnad från övriga områden kan man inte för de lågfrekventa fälten påvisa klart belagda skador. Samhällets intresse för strålskyddsfrågor inom området är emellertid mycket stort, vilket framför allt beror på att flertalet människor är berörda, såväl i hemmet som på arbetet. Kunskaperna om fältens biologiska verkningar är begränsade till fenomenologiska besknvningar medan växelverkansmekanismerr.a i stort sett är okända. Observerade fenomen rör cancer, fosterutveckling och s.k. "elöverkänslighet". Inom området cancer och lågfrekventa fält finns internationellt något tiotal yrkesepidemiologiska studier som pekar på ett signifikant samband mellan framförallt vissa leukemiformer och yrken med elektrisk anknytning. Vad gäller allmänheten finns 5 til! 6 epidemiologiska studier av cancer hos barn som bor nära elledningar. Flertalet av dessa pekar på signifikanta samband mellan leukemi (i något fall också vissa hjärntumörer) och exponering från kraftledningar. Sambanden blir otydligare om exponeringsmåttet grundas på noggranna mätningar av magnetiska fält. De senast utförda studierna har varit av så hög kvalitet att sambandens existens får anses sannolik. En stor svensk studie väntas bli klar om något år. Det är inte klarlagt att det nödvändigtvis är magnetfälten som är den verksamma faktorn. Internationellt diskuteras för närvarande vilka faktorer som kan behöva att specialstuderas. Om andra aspekter än den direkta styrkan på fälten från ledningarna anses ha betydelse blir svenska mättekniska insatser nödvändiga. Under hela 80-talet var frågor om fosterutveckling och graviditetspåverkan vid bildskärmsarbete av största intresse. Flera stora epidemiologiska studier påbörjades. De flesta är
10 avslutade och flertalet har inte visat på något samband mellan fosterskador cch bildskärmsarbete. Studierna har inte i något fall varit upplagda för att speciellt karakterisera magnetfältsexponeringen. Så kallad elöverkänslighet har under den senaste tiden fått stor uppmärksamhet. Några klara samband har inte påvisats men resultaten från preliminära studier ger anledning till fortsatt intresse. Om de experimentella arbetena ger starkare indikationer på att exposition för elektriska eller magnetiska fält verkligen är en möjlig orsak till elöverkänslighet är framtida satsningar på utlagda projekt ofrånkomliga. De genomförda heldjursstudierna har visat sig vara kostsamma och tidsödande. En tillfällig satsning på studier av kromosomabberationer hos magnetfältsexpcnerade amnionceller visar på likartade problem också med studier på cellulär nivå. Gemensamt för hela området biologiska effekter av lågfrekventa fält är det stora antalet mer eller mindre obekräftade observationer och den totala avsaknaden av säkerställda verkningsmekanismer. Ett antal observationer relaterade till cellulär transport av kalcium kan ges en matematisk beskrivning som givit upphov till den s.k. joncyklotronrescnans-teorin. Denna har förkastats på teoretiska grunder. En alternativ teori rörande bindning av kalcium till vissa proteiner har lanserats (Lednev). Området har största betydelse för förståelsen för observerade fenomen och på sikt för att relevanta tekniska åtgärder kan vidtas. En förändring av det utlagda forskningsprogrammet från korta satsningar på konkreta projekt av observationskaraktär till mera långsiktiga satsningar på grundläggande studier av växelverkningsmekanismer bedöms som önskvärd. Inledande kontakter har tagits med Arbetsmiljöfonden om ett möjligt samarbete kring ett fyraårsprojekt om växelverkansmekanismer. För att en sådan satsning skall lyckas krävs att man lyckas intressera duktiga forskare inom biologins grundvetenskaper för ämnet. Med hänsyn till den stora expositionen för elektromagnetiska fält i samhället skulle skyddsåtgärder bli mycket kostsamma. Det är därför viktigt att skapa ett så säkert underlag som Konsultkostnader Medlen används för mindre projekt som löpande aktualiseras under budgetåret, för kostnader för konsulter som hjälper till med utformning av forskningsprojekt etc samt för kvalificerade utredningsuppdrag.
KARNKRAFTANKNUTEN FORSKNING Radioekoloai (Viss forskning med anknytning till radioekologi behandlas under området "Radioaktivt avfall") Tjemobyl Den kärnkraftanknutna strålskyddsforskningen har under en följd av år haft tonvikten lagd på radioekologiska frågeställningar vilket ytterligare accentuerats efter Tjemobylolyckan. En omfattande redovisning av uppnådda forskningsresultat från åren 1986-1991 publiceras under 1991. På det akvatiska området är insatserna koncentrerade till en fortsatt uppföljning av framförallt cesiums uppträdande i olika typer av insjöar. Eftersom tidsförloppet för många sjöar är mycket utdraget (tiotals år) är detta insatser i ytterligare ett antal år framöver, men med minskad provtagningsfrekvens och ett ökat inslag av utvärdering av resultaten. Hittills har SSI finansierat fyra större "insjöprojekt". Resultaten från ett av dessa har utnyttjats i BIOMOVS, det av SSI initierade internationella modellvalideringsprojektet. Tillsammans med SNV har ett projekt drivits i syfte att undersöka möjligheten att genom olika åtgärder minska upptaget av cesium i fisk. Detta projekt som avslutas under 1991 har visat på svårigheten att i efterhand påverka Cs-koncentrationen i fisk. För att ta vara på och utvärdera de omfattande insatser som hittills gjorts behövs en fortsatt uppföljning. Även de två övriga projekten, som rör fjällsjöar och slättlandssjöar, kan behöva ett visst fortsatt stöd. Inom den terrestra radioekologin har forskningen efter Tjemobylolyckan bedrivits på tre områden - jordbruk, skog och ren. Skogen är det område där kunskaperna sedan tidigare är mest begränsade. I skogliga ekosystem förväntas dessutom effekterna av Tjemobylolyckan kvarstå i många år (tiotals år). Detta kräver fortlöpande uppföljning. Ett flertal olika frågeställningar rörande skogsekosystemet belyses i pågående projekt. Utläckage (kvantitet, tidsförlopp, påverkan av kalhuggning, dikning och skogsgödsling) av framförallt cesium från skogsekosystemet (till bl a insjöar) tillhör det som behöver studeras närmare.studier av skogsekosystemet har fått stöd av EG-anslaget, men kommer att behöva kompletterande stöd från SSI. Sedan tidigare är det väl känt att cesiumaktiviteten i ren kommer att förbli hög i årtionden. SSI har väsentligen satsat resurser på att studera tidsutvecklingen av cesium i renlav, den växt som bestämmer problemets omfattning och tidsförlopp. De provytor som lagts ut bör följas och utvärderas med cirka tre års mellanrum. Vissa kompletterande studier kan också bli aktuella. Kunskapen om effekterna av radioaktivt nedfall inom jordbruket är förhållandevis god och baseras väsentligen på mätningar efter de atmosfäriska atombombsproven och på fältoch laboratorieundersökningar. Nedfallet efter olyckan i Tjernobyl är dock i vissa områden betydligt större än vad som var fallet under 60-talet. Det var vidare koncentrerat i tiden och föll på jordtyper som inte tidigare undersökts i större omfattning. Bland annat detta motiverar fortsatta forskningsinsatser inom jordbruksområdet.
12 SSI har inom ett nordiskt samarbetsprojekt knutit direkta kontakter med sovjetiska forskare i Leningrad och Kiev och etablerat ett forskningssamarbete på radioekologiområdet och på området sanering av kontaminerade områden (se avsnittet haverier/beredskap). BIOMOVS Modellstudien BIOMOVS första del avslutades hösten 1990 med ett symposium som presenterade resultaten från studien som bl a haft som målsättning att undersöka hur väl radioekologiska beräkningsmodeller kan beskriva verkligheten. Planer finns nu att under åren 1991-1994 fortsätta studien med BIOMOVS II men med mindre finansiellt bidrag från Sverige än för del I. Två länder förutom Sverige (sammanlagt fem organisationer) har sagt sig intresserade att deltaga i finansieringen av det fortsatta arbetet. För den kommande 4-års-perioden har fyra teman av gemensamt intresse identifierats: - Scenarioutveckling och modellberäkningar. Följande scenarier har här föreslagits: Omgivningspåverkan från uranbrytning, omgivningspåverkan från avfallslager av s.k. "shallow land burial"-typ samt omgivningspåverkan från speciella nuklider som H-3, C-14 och 1-129. - Osäkerheter i modellförutsägelser. - Utveckling av en "referensbiosfär" för att användas i kommande arbete. Förutom de förutsättningar som gäller idag diskuteras här möjliga förändringar av biosfären. - Utveckling av ett valideringsprotokoll inkluderande bl a kvalitetssäkringsprogram för modellberäkningar. Övrig radioekologi SSI har tidigare givit projektmedel för ett mer systematiskt studium av sedimentens roll för radionukliders transport i miljön. Dessa forskningsinsatser som har intresse även vid värdering av omgivningskonsekvenserna av ett förvar för radioaktivt avfall har legat nere under ett par år men kan förutses återupptas under de närmaste åren. Beträffande Östersjön finns intresse att studera radionuklidinnehåll i vatten, sediment och biologiskt material. Det gäller huvudsakligen en kartläggning av nivåerna av Cs, men även Pu är av intresse. Det kan även bli aktuellt med modellberäkningar av Cs-omsättningen i Östersjön. Inom ramen för ett paraplyavtal mellan Sverige (IVA) och Sovjet har kontakter knutits mellan svenska och sovjetiska forskare som är intresserade av radionuklider i Östersjön. Samarbetet består hittills av gemensamma seminarier för utbyte av erfarenheter men projektsamarbete har diskuterats. Ett nordiskt samarbete inom radioekologiområdet pågår under perioden 1990-1993. SSI bidrar till programmet i viss utsträckning.
13 Radioekologiska frågeställningar utan direkt anknytning till kärnkraft behandlas under avsnittet radioekologi/biobränslen. Radioaktivt avfall Ett omfattande forsknings- och utvecklingsarbete pågår nationellt och internationellt inom området radioaktivt avfall. I första hand åligger det kraftbolagen att genomföra det program som syftar till en säker förvaring av det radioaktiva avfall som uppkommer vid drift av kärnkraftreaktorer. Vad gäller frågor relaterade till förvar för använt kärnbränsle och högaktivt avfall har SSI behov av vissa insatser som underlag för framtagande av grundläggande strålskyddskriterier för bedömning av SKB:s FoU-program samt för kommande ansökningar om utformning och placering av slutförvar. I detta sammanhang kan även modeller för transport av radionuklider från förvar till biosfär behöva studeras, liksom osäkerheter vid användning av sådana modeller. Konsekvenser av mänskliga handlingar såsom intrång i ett förvar kan komma att bli aktuella för studier även kommande år. SKB slutför under 1991 en KBS-3 liknande säkerhetsanalys benämnd SKB-91, vilken kommer att tjäna som underlag för val av alternativa försvarsplatser samt belysa kunskapsläget avseende högaktivt avfall från det svenska kärnkraftsprogrammet. SSI avser om möjligt att utföra en fullständig analys avseende det koncept som kommer att presenteras inom ramen för SKB-91. I en sådan analys ingår begrepp som geosfär, biosfär, osäkerheter, varvid betoningen dock kommer att ligga på strålskyddsaspekter för den mest sannolika händelseutvecklingen. Ett område som SSI uppmärksammat de senaste åren är nedläggning av kärntekniska anläggningar (decommissicning). Strålskyddsfrågorna är dominerande inom detta område, då reaktorn inte längre innehåller något kärnbränsle. I första hand är det kraftbolagen (genom SKB) som har ansvaret för den forskning och utveckling som måste bedrivas för att på ett strålskyddsmässigt acceptabelt sätt riva och förvara komponenter och byggnadsmaterial från anläggningar som inte längre är i drift. SSIs projekt har hittills huvudsakligen syftat till att förbättra kunskapsbasen. Forskningsinsatserna har koncentrerats till att bestämma och identifiera metoder för att beräkna nuklidinventariet i olika delar av reaktorsystemet. Speciellt har system långt från reaktortanken studerats. Fortsatta riktade insatser förutses även de närmaste åren. Detta innefattar även deltagande i det nordiska samarbetet för åren 1990-1993. Ett närliggande och delvis överlappande ämnesområde är friklassning av material som använts vid kärntekniska anläggningar och som är lågkontaminerat. SSI behöver här svar på frågor om konsekvenser av olika alternativa handlingssätt såsom friklassning för återanvändning eller deponering på kommunal soptipp eller på kraftbolagets eget område. Vidare behövs studier av teknik för mätning av stora kvantiteter material med mycket låg specifik aktivitet eller där de radioaktiva ämnena är mycket ojämnt fördelade i materialet. Nuklidinnehållet i producerade avfallskollin bestäms huvudsakligen genom gammaspektrometriska mätningar. De nuklider som mäts på detta sätt bidrar på kort sikt mest till dosen till omgivningen av ett förvar. På längre sikt kan emellertid andra nuklider, vilka vid produktionstillfället är svåra att mäta, vara av intresse. Studier behövs både för att identifiera nuklider av intresse i detta sammanhang, och för att ta fram metoder för aktivitetsbestämning av dessa nuklider.
14 Forskningsinsatserna på avfallsområdet samordnas med motsvarande insatser inom SKI och SKN. Haverier/Beredskap Forskningsområdet haverier omfattar insatser av mycket varierande slag. En del av medlen utnyttjas f.n. för att bibehålla kompetens inom området. Stödet är bl a utformat som bidrag till tjänster vid radiofysiska institutionen i Lund (radiofysiska mät- och analysmetoder) och radiofysiska institutionen i Umeå (helkropdsmätningar). Denna kompetens kan också utnyttjas i samband med beredskapsövningar och för att ta fram underlag till sådana övningar. SSI har för andra medel delvis bekostat inköp och utrustning av två "mätbussar" (Umeå och Lund) avsedda att användas vid bl a en eventuell kärnkraftolycka. Mätbussarna utnyttjas även för forskningsprojekt. I Umeå pågår en studie som omfattar både teknik för helkroppsmätningar och en utvärdering av metoder för att uppskatta fördelning av intern kontaminering i en befolkningsgrupp med användning av den mobila helkroppsmätaren kompletterad med mätning av biologiska prover. Denna studie är samtidigt en uppföljning av Tjernobylolyckans konsekvenser i norra Sverige. Fältgammamätningar är ett annat område med anknytning till mätbussarna där det kan bli aktuellt med vissa forskningsinsatser. Utveckling och förbättring av datorprogram för utnyttjande inom beredskapen mot kärnkraftolyckor pågår kontinuerligt. Till detta hör också möjligheten att ta fram bättre väderprognoser och spridningsmodeller. Utvecklingen av en spridningsmodell i realtid för haveriutsläpp på europaskala har fått stöd från EG-anslaget, men har också kompletterande stöd från SSI. Ett begränsat deltagande sker i det gemensamma haveriforskningssamarbete (HAFOS), som påbörjades 1990 och i vilket kraftindustrin och SKI svarar för de stora insatserna. En fortsatt medverkan i de internationella projekt som följer upp Tjernobylolyckan kan bli aktuell. Här är av intresse att bl a studera medeldoser till organ och jämföra med mätningar utförda med jonkammare. En viss medverkan förutsätts också i det nordiska samarbetet inom beredskapsområdet för 1990-1993. Några mindre forskningsprojekt inom området sanering efter en kärnkraftolycka påbörjades under budgetåret 90/91. Bl a har ett samarbete med sovjetiska forskare inletts. Fortsatta insatser inom detta område kommer att genomföras. Tidigare haveristudier har i regel gällt händelser vid reaktorer under drift. På senare tid har det blivit aktuellt att studera händelser vid reaktorer under avställning, t ex under revisionsperioder, då mycket personal befinner sig i anläggningen samtidigt som vissa system är avstängda för översyn. Vid dessa händelser kan det förväntas att frågor rörande personalstrålskydd kommer att dominera, medan omgivningen berörs i mindre omfattning än vid en händelse vid en anläggning under drift. Alla svenska kärnkraftverk är nu utrustade med haverifilter, där en stor del av de radioakti-
15 va ämnen som går ut via ventilationssystemet kommer att absorberas. En mindre del kan förväntas nå omgivningen på andra vägar. Dessa s.k. diffusa läckagevägar behöver identifieras och en uppskattning göras av de mängder som kan komma att gå ut ofiltrerat dessa vägar. Efter en olycka kan det bli aktuellt att rekommendera närboende och räddningspersonal att inta inaktiv jod. De eventuella medicinska risker detta medför för olika åldersgrupper behöver studeras i relation till skador från ett intag av radioaktiv jod. Sådana studier syfer till att rekommendationer om jodprofylax efter en olycka skall ge största möjliga nytta för olika grupper av människor. Personalskvdd och teknik Forskningsinsatserna rörande personalstrålskydd och teknik har de senaste åren haft en begränsad omfattning. En viss ökning av forskningsinsatserna inom detta område förutses för kommande år. Kärnbränslet utnyttjas idag effektivare än tidigare med ökad utbränning som följd. Detta medför mera neutronstrålning från bränslet. Detta gör att neutronstråldoserna vid huvudsakligen transport, hantering av transportbehållare och mellanlagring av bränslet i CLAB behöver kontrolleras i större omfattning än tidigare. Innan detta kan göras på ett tillförlitligt sätt behövs insatser för framtagning av en lämplig neutrondosimeter. Likaså kan vissa studier av neutronenergier i olika omgivningar behöva utföras innan lämplig dosimeter kan rekommenderas. Ett projekt rörande de särskilda moniteringssystem som finns installerade för att tas i bruk vid ett haveri kommer eventuellt att aktualiseras. Likaså finns planer på att studera aktivitetsutsläpp i aerosolform under normaldrift och noggrannheten i mätningarna av dessa. Ett mindre projekt som analyserar konsekvenserna av en olycka vid transport av radioaktivt material kan även bli aktuellt att genomföra under året. I framtiden kommer troligen mindre mängder återcyklat uran att ingå som råmaterial vid tillverkning av kärnbränsle, vilket medför att gammastrålningen från oanvänt kärnbränsle kommer att öka och tillta med lagringstiden. Gammastrålningen i och kring förvar för oanvänt bränsle kan vara av intresse att studera. Konsultkostnader Medlen används för mindre projekt som löpande aktualiseras under budgetåret, för kostnader för konsulter som hjälper till med utformning av forskningsprojekt etc samt för kvalificerade utredningsuppdrag.
16 FORSKNING MED ALLMÄN INRIKTNING Epidemioloai Epidemiologisk forskning har i Sverige stora förutsättningar för att kunna genomföras på vetenskapligt hög nivå. Detta beror på att det är jämförelsevis lätt att följa upp enskilda individer. Det finns goda register vad gäller folkbokföring, förekomst av sjukdomar, yrken och andra sociologiska data. Befolkningen är relativt stabil vad gäller såväl boendeort och yrken som arbetsplats. Vad gäller speciellt radonproblematiken tillkommer det faktum att Sverige har genomgående höga radonhalter. Det finns dock också områden med låga halter, dvs det föreligger stora variationer i radonhalter i bostäderna. Detta gör att effekten av radon har förutsättning att kunna studeras bättre här än på många andra ställen i världen. Därför råder det också stora förväntningar internationellt på den pågående radonepidemiologiska studien. Epidemiologiska studier är på grund av de höga kostnaderna för datainsamling och registerhantering synnerligen dyrbara och kan ej alltid användas i önskvärd omfattning. Sådana projekt bör därför initieras med största försiktighet. Delfinansiering mellan olika forskningsfinansierande organ kan dock möjliggöra att fler projekt initieras. Detta är fallet för den radonepidemiologiska studien där SSI är huvudfinansiär. Det gäller också den pågående studien om eventuella effekter av magnetfält från kraftledningar i vilken SSI endast deltager med ett mindre ekonomiskt bidrag medan huvuddelen stöds med medel från statens energiverk. Den epidemiologiska studien om sena effekter från radioterapeutisk behandling av hemangiom främst hos barn, som har stötts av SSI under en följd av år, har också fått anslag via EG-medlen. En mindre pilotstudie angående risken för uppkomst av hudcancer vid exponering av solljus har startats och bör om möjligt följas upp av en mera ingående epidemiologisk studie angående solljus och hudcancer. Detta förutsätter dock ytterligare finansiärer. Dosimetri Den dosimetri som bedrivs vid extern strålbehandling blir nu alltmer uniform över världen. Det dosimetriförfarande som IAEA publicerade under 1987 accepteras i allt fler länder. Det baserar sig fortfarande på luftjonkammare och en kalibrering fritt i luft för storheten kerma. En väsentligt gynnsammare startpunkt borde vara absorberad dos kalibrerad i vatten. Önskvärt vore också att ersätta luftjonkammaren med ett vattenekvivalent instrument. Ett antal sådana projekt är på gång eller under utarbetande. Behovet av forskning på området belyses av att ICRU har tillsatt en kommitté för analys av framkomliga vägar. Dosimetrin vid olika sjukhus kan variera betydligt och bör närmare studeras. Brachyterapin upplever en renässans. Dosimetrin vid denna terapiform har varit eftersatt. När nu nya nuklider (lr-192, Co-60, Cs-137) kommer till användning blir dosimetrin mycket viktig för försöken att standardisera inmätning av strålkällor vid Brachyterapi. Ett projekt angående lr-192 fortlöper och andra liknande projekt kan aktualiseras. Neutrondosimetri med instrument för mikrodosimetri hartestats ingående under en femår-
17 speriod av olika forskargrupper i Europa. Tekniken har många fördelar, men också en svaghet i sin komplexitet, som i de flesta fall kräver god kompetens av handhavaren. Alternativa tekniker kommer därför att vara intressanta under flera år. I och med att SSIs egna resurser på området är begränsade kan fler utlagda forskningprojekt bli akktuella. Inom strålskyddet införs nu de särskilda dosekvivalentstorheterna. De praktiska erfarenheterna kommer att vara viktiga att studera. Det gäller kanske särskilt för persondosimetrin där ett praktiskt kalibreringsförfarande fortfarande diskuteras. Strålningens växelverkan med biologiskt material kan i dag studeras med alltmer förfinade fysikaliska metoder. En förståelse på mm-skala, mikroskala, cellnivå och t o m molekylär nivå ger möjligheter till bättre dos- och riskuppskattningar. Det ger kunskap inte bara av hur ett visst organ påverkas av strålning utan även om fördelningen av skadan på organ respektive cellulär eller tom molekylär nivå. Resurser bör därför satsas på mikrodosimstri, biologisk dosimetri och kemisk dosimetri. Radiobioloqi/biomedicin Utvecklingen inom biologisk forskning har varit synnerligen dynamisk. Nya metoder har tillkommit såväl vad gäller biologiska och biokemiska som fysikaliska metoder. I dag är det möjligt att studera vad som händer i cellen och på det molekylära planet i stor detalj och förstå mekanismerna för olika biologiska processer. En stor del av forskningen är ännu på grundforskningsnivå, men applikationer börjar komma i snabb takt. Det finns många finansieringsorgan som stöder denna typ av forskning och det kan ifrågasättas i vilken mån sådan forskning kan stödjas med de ringa medel som SSI härtill förfogande. Vidare stöds några radiobiologiska projekt via EG-medel. Det är viktigt dels att EG-projekten följs upp, dels att direkta kontaktvägar skapas till de institutioner där strålskyddskunskap inom detta område utvecklas. Ett sätt för optimalt användande av SSIs begränsade resurser kan vara samfinansiering av vissa större projekt, så att kunskapen tillhandahålles tillsammans med olika kontaktvägar. Studierna bör omfatta såväl joniserande som icke joniserande strålning. De biologiska projekt som bör stödjas med utlagd forskning är delvis beroende av hur den biomedicinska verksamheten inom SSI kommer att se ut i framtiden. Av allmänt intresse är dels metoder för att finna ett mått på en skadas art och storlek (biologisk dosimetri) dels förståelse för reparationsmekanismerna sarnt eventuella metoder för att skydda sig mot strålningens verkningar (radioprotektion). Likaså bör metoder för att undersöka radioresistens och individuell strålkänsiighet studeras. Radioekoloai/biobränslen Ett radioekologiskt problemområde som institutet har att beakta och som kommer att kräva vissa insatser av forskningskaraktär är de radiologiska konsekvenserna till följd av utnyttjande av biobränslen till energiproduktion. Hit hör bl a utformning av, utlakning och spridning från, torvaskedeponier vad gäller radionuklider. Sådana undersökningar, som också bör omfatta långtidseffekterna, har hittills utförts i mycket liten omfattning. Även utsläpp av radioaktiva ämnen med rökgaserna från torv- och kolkraftverk behöver studeras. För att institutet skall kunna utfärda föreskrifter om exempelvis torvbrytning behöver un-
18 derlag tas fram. Man vet idag alltför litet om aktiviietsinnehåll i mossarna. Speciellt intressant i detta sammanhang är innehållet av Ra-226, men även uraninnehållet är viktigt att känna till. Variationen inom en och samma mosse kan vara stor och SSI kan därför inte rrvr-d dagens kunskapsläge utfärda regler för hur provtagning före brytning bör utföras på lämpligaste sätt. När det gäller utlakning från askdeponier finns oklarheter beträffande vad ph-förändringar kan medföra på längre sikt. Är det t ex möjligt att i ett senare skede få en kraftig utlakning om ph sänks under ett visst värde? De utlakningsförsök som görs i laboratorieskala behöver översättas till verkliga deponier. Vidare behövs studier av vattentransport till brunnar i närhet av deponiema. Även utlakning av kol- och flisaska kan behöva studeras i framtiden även om behovet för tillfället är störst beträffande torvaska. Forskningsinsatser på biobränsleområdet har som främsta syfte att ge underlag för de kriterier/föreskrifter som SSI skall utarbeta. ")vri I denna post ingår vissa insatser av mer allmänt slag, exempelvis stöd till konferenser, bidrag till konferensresor, kostnader för gästforskare etc.
19 EKONOMI FÖR FOPLAN 91/92 Bilaga 1 90/91 90/91 90/91 91/92 Budget (rev) Beställningar Fakturering Budget INKOMSTER EJ KÄRNKRAFT Ans;ag 7536 7172 1,4.5 'delsumma* 7536 (7536) I0779) 717; KÄRNKRAFT Bidrag Beredskapsfo 7742 932 (7873) (919) 84? "> 101 5 2,3 *delsumma* 8674 (8999) (8792) 9455 *SUMMA IN* 16210 16628 UTGIFTER EJ KÄRNKRAFT jon str-artificiell jon str-naturlig icke-jon str konsult 1400 400 900 126 2037 136 317 119 (2586) (306) (404) 1600 600 90C 133 4 5 1 4 *delsumma* 2826 2609 10779 3233 KÄRNKRAFT ekologi avfall haveri arbetarskydd konsult 3345 818 932 400 209 4300 610 1200 362 172 (919) 4000 1000 1016 400 240 2 2 3 2 2 *delsumma* 5704 6644 8792 6656 ALLMÄNT epidemiologi dosimetri radiobiologi ekologi/biobränslen övrigt 1270 200 200 300 200 900 615 100 0 333 (1250) 400 300 30C 180 200 2.(5) 5 5 (2).5 2 'delsumma* 2170 1948 1380 NFR UTREDNING (TJÄNST) NEA-RESOR EG-direkt FoSLONER FoS-OVRIGT Fördelade kostn 300 322 100 2800 1118 230 640 50 323 139 2800 1132 220 670 (50) (323) (5963) (1132) (220) (670) 100 329 100 2800 1110 260 660 5 2 2 5 2 4 1-4.5 'SUMMA UT* 16210 (19010) 16535 19571 16628
Hittills utgivna SSI-rapporter 1991 Rapportnummer Titel (undertitel) Författare 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Publikationer Analysis of hot Particles Collected in Sweden after the Chernobyl Accident Sanering efter reaktorolyckan i Tjernobyl Referat från en resa till Sovjet den 9-21 september 1990 Uncertainties in Calibration at a Secondary Standard Dosimetry Laboratory Kärnkraftindustrins - aktiviletsutsläpp - yrkesexponeringar 1989 Swedish Radiation Dosimetry Standards Åtgärder mot höga halter av radioaktivt cesium i insjöfisk Persondosmätningar Årsrapport 1990 Radioaktivt sjukhusavfall regler, praxis och spårbarhet Radiation Protection Laws in the Nordic Countries Kärnkraftindustrins - aktivitetsutsläpp - yrkesexponeringar 1990 Legislation and Dose Equivalents aboard Domestic Flights in Sweden Informationsenheten Andor Kerekes R. Falk, J.Suomela J. Melin, S. Backe, 0. Erixon, B. Johnsson J. Roed Jan-Erik Grindborg et al Huvudenheten för kärnenergi Lennart Lindborg Tord Andersson et al Albert Kiibus Lars Bergman Torkel Bennerstedt Lars Persson Huvudenheten för kärnenergi L. Lindborg J. Karlberg T. Elfhag 13 Forskningsplan för utlagd strålskyddsforskning 1991/92 Forskningssekretariatet