SSI-rapport 86-10 SSi Statens strålskyddsinstitut Box 60204 Karolinska sjukhuset 08 244080 10401 STOCKHOLM Soina Torkel Bennerstedt Mats Holmberg Lennart Lindborg Tjernobyl nedfall, mätningar och konsekvenser ISSN 0282-4434 Pris 00 kronor
Titelblad «., Dokumentets nummer Statens strålskyddsinstitut ISSN 0282-4434 Författare Torkel Hennerstedt Mats Holmberg Lennart I.indtiorg SSI-rapport Datum B(.-10 Avdelning Dokumentets titel T,je"nobv 1 - niv.fail, na t.ni r.^ar- och konsekvenser Sammanfattning Rapporten ini.ehåller en sammanställning av de i m.:i j uppmätta stralniväerna och markbeläggningen i Sverige som en följd av Tjernobylolyckan. Den säkraste uppskattning av stråldosen till de most utsatt.i individerna som bsi för närvarande kan göra är 4 msv för ar 1986. Siffran är emellertid starkt beroende av typ av bostad och levnadsvanor. Som bakgrund till denna siffra ges ett antal dosnivåer tillsammans med kommentarer t ex beträffande t i sker och administrativa åtgärder för att undvika dem. I bil-tjor till rapporten diskuteras strålningsottekter på människan. Vidare ges en beskrivande redogörelse av storheter och enheter samt deras relationer. Bl a visas hur den effektwa dosekvi valenten i millisievert kan beräknas ur uppmätta värden på strålnivån i mikroröntgen per timme. Konsekvenserna av Tjernohy]-olyckan berör många myndigheters ansvarsområden, varför en sammanställning av dessa också ingår i rapporten. Nyckelord (valda av författaren) h -jrodskapspl aneri ny, f i.i termätni MK akuta skador k irnkraf l.o lycka gräsprov.-'orm skador a lalysflimipp nu k 1 i dnesta'rini nj; fos I c rf; kadrar m irknol ;if;gn irik 1 i van ode 1 1 if Lnkt ivi L oi. At R.irdRni vå,' odt. ab1 c 11. er r i sk bed öm n i rig,ivrk?ir'nri i nj 1 ; d' -licräkn i ny, Kar,m;u:i;iU-',t.at i on Ant^l sidor»ml
INNEHALLSFÖRTECKNING Inledning Uppmätta värden Storheter och enheter Dosuppskattningar Stråldoser och deras effekter på människan Berörda myndigheter Figurer till huvudtexten Bilagor 2 2 3 3 5 7 8 14 Bilaga Bilagc Bilag. Mätprogram 14 Bestämning av gammastrålning från mark 16 Kort information om radioaktiva ämnen 17 Mätstorheter och joniserande strålning 20 Bilag Bilaga «j. Upptag av radioaktiva ämnen i människokroppen 27 Bilaga I Hur farlig är 1 Sv? 30 Bilaqr' /: Beslut och rekommendationer 33 Eila? 8: Andra myndigheters ansvarsområden 36 Litterat lista 40 Denna rapport ersätter en lägesrapport med titeln Efter Tjernobyl, publicerad av SSI den 16 maj 1986. Eftersom tidspressen varit mycket stor, kan det ha insmugit sig ett eller annat fel i texten. Vi ber läsaren ha överseende med detta.
INLEDNING På morgonen den 28 april 1986 nåddes statens strålskyddsinstitut (SSI) av rapporter från Forsmark och Studsvik om förhöjda halter av radioaktivt material vid anläggningarna. Institutets analysgrupp inkallades då till Haga. Gruppens verksamhet var snart igång enligt de beredskapsplaner som gäller vid en svensk kärnkraftolycka. Ett omfattande provtagnings- och mätprogram startades omgående. Avläsning av SSIs fasta stationer för gammamätningar visade en förhöjning av bakgrundsnivån i stora delar av landet. Mellersta och delar av norra Sverige var värre drabbade än övriga landet. Västkusten och de allra nordligaste delarna av Sverige hade däremot ursprungligen endast svagt förhöjd bakgrund. Cirka tre timmar efter första larmet stod det klart dels att det radioaktiva materialet inte härrörde från Sverige, dels att det inte kom från en kärnvapensprängning. Misstankarna om ett haveri av en sovjetisk kärnkraftreaktor bekräftades sedermera från officiellt håll i Moskva. Det var en av de fyra grafitmodererade kärnkraftreaktorerna i Tjernobyl som exploderat, troligen efter en härdsmälta. Omedelbart efter larmet började man samla in och analysera data även från Försvarets forskningsanstalts (FOA) fasta mätstationer. Flygmätningar gjordes tidigt utmed ostkusten och fem mil in i landet. Avsikten med hela mätprogrammet (se bilaga 1) var att bestämma bl a följande: Strålnivån från marken, mätt en bit ovanför markytan Halten av radioaktivt material i luften Vilka radioaktiva ämnen (nuklider) det rörde sig om Med dessa kunskaper kunde berörda myndigheter börja göra riskuppskattningar och dra slutsatser om rekommendationer och erforderliga skyddsåtgärder. SSI är expertmyndighet i frågor rörande joniserande och icke joniserande strålning. Institutets beredskapsplanering innebär bl a att SSI vid en strålningsolycka ska initiera ett mätprogram. Dessutom ansvarar SSI för information om strålningsrisker. Avsikten med denna rapport är att informera länsstyrelser, kommuner, landsting, massmedia och andra berörda eller intresserade organisationer och grupper om insatser och konsekvenser för svenskt vidkommande efter Tjernobyl-olyckan. Förhoppningsvis kan materialet användas för att föra information vidare t ex till allmänheten. UPPMÄTTA VÄRDEN SSI har ett antal fasta mätstationer för registrerinq av gammastrålning; se figur 1. Tidiga mätresultat efter olyckan har rapporterats av Kjelle, 1986a. Figur 2 visar dygnsmedelvärden från stationen i Umeå under tiden april, maj och juni 1986. Man
ser hur de normala "ärdona ökar tiofalt omkring don 28 och 29 april för att sedan minska. I Umeå var man i mitten av juni 1986 nere i cirka tre gånger den normala nivån. En utförlig presentation och tolkning av stationernas värden är under utarbetande. FOA mäter kontinuerligt aktiviteten i luft vid ett antal fasta stationer (fig 1, samt Vintersved och de Geer, 1982). Värdena därifrån är nu mycket låga. Sveriges Geologiska AB (SGAB) i Uppsala utförde under maj flygmätningar i hela landet och bestämde stralnivån uttryckt i yjr/h och i Bq/m^av cesium-134. Nivåerna visas i figurerna 3a, 3b och 4a, 4b. Mängden cesium-134 är f n knappt 40?. av den tota]a halten radioaktivt cesium. Information till dem som önskar göra egna mätningar av gammastrålning från marken ges i bilaga 2. T bilaga 3 ges en kortfattad beskrivning av några väsentliqa egenskaper hos joniserande strålning (i dagligt tal ofta felaktigt kallad radioakt i v st rå.1 n i ng ) och rad i oakt i va ämnen. STORHETER OCH ENHETER 1 huvudtexten i de nr.:» rapport används för stråldoser framför allt storheten effektiva dosokvi va 1pnbTI som anges i millisievert (msv). Den är inte mätbar utan räknas fram ur uppmätta värden, t ex mikroröntgen per timme (pr/h) eller becquerel po;- kilo livsmedel (Bq/kg). Om 100 000 människor utsätts för 1 msv beräknas teoretiskt 3 komma att insjukna och 2 avlida i cancer. Storheter och enheter behandlas utförligt i bilaga 4. SIS handbok o 5 innehåller de exakta definitionerna tillsammans med skrivregler (SiS, 1982). DOSUPPSKATTNINGAR Det radioaktiva utsläppet från Tjernobyl medförde under de två första dagarna en hög halt av radioaktiva ämnen i iuften och radioaktiv beläggning av marken. F,u f takt i v i tet en har i stort sett försvunnit men kan tillfälligt öka i samband med att den markbundna aktiviteten dammar upp. De radioaktiva ämnena bestod av ett femtiotal isotoper av olika grundämnen och är väsentligen klyvningsprodukter av uran-235. De kortlivade ämnen-i (halveringstid någon vecka eller kortare) har sönderfallit i hög utsträckning och ger nu ett lågt dosbidrag. Strain i van var i mitten av juni 1986 15-20% av den ursprungliga strålnivån omedelbart efter nedfallet, när bakgrundsnivån dragits bort. De radioaktiva ämnena på marken (jer väsentligen sitt- dosbidrag till människan genom garnmastrå 1 n i ng. Serlan ni i 11 on av iuni 1986 dominerades denna ma rkbestrå 1 n i.ng av eesium-1 34 men en halveringstid av 2 år och cesium-137 med en ha 1v-ringst id av 30 år. De finns f n i förhållandet 0,6:1. Detta cesium kommer långsamt att sjunka ner i marken och rinnas kvar på ett d iup nv några cm. Det övre jordlagret kommer således nt t delvis skärma av strålningen. Jämfört med nedfallet över Sverige of ter kärnvapenproven på 60-talet är cesiumnedfa 11 et nu ca 3 gånger högre. Nedfallet på 60-talet var emellertid relativt iämnt fördel,-,* över landet medan T jernoby! -nod fa 1 1 et lokalt gi"it cos i Imlnk I i v i ' et er r >()-75 gånger högre än 60-talets genomsnittsvärde. Ne'dfal let,i-. r st rontiurr. är väsentligt lägre av, c'-s i urnnedf n 1 let. ' "
Yttre (extern) bestrålning från marken Nedan redovisas beräkningar av den effektiva dosekvivalenten för de värst drabbade områdena i Sverige, där strålnivån ursprungligen var ca 1000 ^R/timme (0,006 msv/timme). Detta motsvarade ca 500 jur/timme den 9 maj enligt figurerna 3a och 3b. De beräknade värdena rör 1986 och 1987 är den säkraste uppskattning SSI för närvarande kan göra utgående från kunskapen om läget i mitten av juni. Individdoserna kommer att bero a" hur länge man vistas utomhus och hur man bor. Kontorsbyggnader och flerfamiljshus skärmar av åtminstone 90% av strålningen. Enfamiljshus av crä eller lättbetong kanske endast skärmar av 50% av strålningen och enfamiljshus av tegel eller betong kanske 70%. (Osäkerheten är stor i de båda sista värdena på strålavskärmningen.) De effektiva dosekvivalenterna för 8 timmars utevistelse per dygn (med värdena för 2 timmars utevistelse inom parentes) har beräknats under dessa förutsättningar och ges nedan. Tabell 1 Effektiv dosekvivalent under 1986 Enfamiljshus, trä Enfamiljshus, tegel Flerfamiljshus eller kontorsbyggnad 4,0 (3,3) msv 3,2 (2,2) msv 2,4 (1,1) msv Dosen för maj 1986 utgör 30-35 % av dosen för perioden maj 1986 och innefattar då inandningsbidraget. Dosen under 1987 beräknas bli ca 3 msv (boende i småhus av trä, 8 timmars utevistelse). Vidare kommer strålningen under vinterhalvåret delvis att avskärmas av snö, men denna effekt har inte medtagits i beräkningarna. Det är vidare möjligt att byggnader kommer att ge ett bättre skydd än vad som har antagits. Den totala dosen över 50 år kan också beräknas, även om en sådan beräkning inrymmer många osäkerheter. Man får då en total dosekvivalent som är cirka tio gånger värdet för 1986. Inre (intern) bestrålning från radioaktiva ämnen i kroppen Tjernobyl-n^dfal 1 et kommer att medföra att olika radioaktiva ämnen via livsmedel för kortare eller längre tider kommer att lagras i kroppen och där ge upphov till inre bestrålning. Det största dosbidraget kommer att härröra frun cesium som ger ett upptag i grönsaker, frukt och sädesprodukter och som via bete kommer att ansamlas i muskelvävnad och utsöndras till hälften på 50-200 dygn. Dosbidraget under 1986 kommer att bli lågt för mjölkprodukter (korna har hållits inne) och relativt lågt även för övriga livsmedel (renkött och vilt undantagna). Dosbidraget från livsmedel kommer att bli högst under 1987 men uppskattas bli mindre än 1 msv under det året. Dec kommer därefter att sjunka för följande år. Den totala dosen från cesium via inre bestrålning beräknades för 60-talets nedfall från kärnvapenproven till ca 0,5 msv. Transporten av radioaktivt material i näringskedjan från gröda till människa beskrivs utförligt i bilaga 5.
STRÅLDOSER OCH DERAS EFFEKTER PÅ MÄNNISKAN Med dos avses i det följande effektiv dosekvivalent (enhet sievert (Sv), 1 msv = 0,001 Sv). Med akut dos menas att hela dosen erhålls under kort tid (upp till något dygn) medan vid utsträckt bestrålning dosen erhålls under månader eller år. 1 msv Arsdos av naturligt förekommande gamma-straining (från mark, rymd och byggnadsmaterial samt från inre bestrålning). 1 msv Dos vid magröntgen 1 msv Högsta tillåtliga årsdos ti]] allmänheten under en följd av år vid planerad verksamhet. (Naturligt förekommande strålning samt strålning vid medicinsk användning är undantagna.) 1 msv Årsdos maj-86 till maj-87 från Tjcrnobyl-nedfallet (2 timmars utevistelse per dygn, boende i flerfamiljshus). Avser det värst drabbade området (0,006 msv/timme initialt). 2 msv Genomsnittlig årsdos av a 1fa-part i kel st ra 1 ning från radondöttrar (Cancerkommittén, 1984). Denna strålning kan leda till lungcancer men ger mycket liten risk för exempelvis fosterskador. 2 msv 0,1% risk för allvarlig mental retardation (efterblivenhet) hos foster som totalt erhållit denna dos under 8-15 graviditetsveckan. 5 msv Arsdos maj-86 till maj-87 från Tjernoby]-nedfa 1 let (8 timmars utevistelse per dygn, boende i småhus av trä). Avser det värst drabbade området '0,006 msv/timme initialt). 5 msv Högsta tillåtliga årsdos för allmänheten under enstaka år vid planerad verksamhet.. (Naturligt förekommande strålning samt strålning vid medicinsk användning är undantagna.) 5 msv Lägsta stråldos som föranleder rekommendationer om vissa enkla motåtgärder vid en olycka, t ex i nomhusv istel se, 1ivsmedolsrestriktioner eller intag av jodtablotter. 10 msv För att undvika denna dos vid en olycka rekommcnderrs gravida kvinnor att flytta. 10 msv Totaldos (under femtio år) från '!' je r noby 1 -nodfa 1 1 et (2 timmars utevistelse p^r dygn, boende j flerfamiljshus) Avser det värst drabbade området (0,006 msv/timme initialt). 40 msv Totaldos (under femtio år) från T jernoby1-nedfn11 et (8 timmars utevistelse per dygn, boende i småhus nv trä). Avser det värst, drabbade områ'd"t (0,006 msv/t i mme initialt).
50 msv Högsta tillåtliga årsdos till personal med strålningsarbete. (Det är dock i Sverige ovanligt att någon erhåller en sådan årsdos.) 50 msv Teoretiskt beräknas risken för dödsfall i cancer vara 0,1% om en person erhållit denna dos. Risken antas vara densamma om dosen erhållits akut eller under många år. Den naturligt förekommande gamma-strålningen väntas således ge denna risk till en individ efter 50 års bestrålning. Man antar att den naturligt förekommande gamma-strålningen är orsaken till ca 150 cancerdödsfall per år. (Det avlider varje år ca 20 000 människor i Sverige på grund av cancer.) 50 msv Över denna stråldos rekommenderas starkt vissa enkla motåtgärder vid en olycka, t ex inomhusvistelse, livsmedelsrestriktioner eller intag av jodtabletter. Det är samtidigt den lägsta akuta stråldos som kan föranleda rekommendationer om besvärliga motåtgärder vid en olycka, t ex utrymning. 100 msv Strålningsinducorade kromosomskador kan upptäckas för en total dos av 50-100 msv, som kan vara akut eller utsträckt i tiden. Kromosomskador finns i låg frekvens även för lägre stråldoser. 100 msv Abortindikationsgräns, dvs man bör allvarligt överväga abort om fostret totalt under graviditeten erhållit denna dos. 200 msv Förändringar i blodbildon kan upptäckas. 500 msv Över denna stråldos rekommenderas starkt även besvärliga motåtgärder vid en olycka, t ex utrymning. 1 000 msv Denna dos kan, om den erhålls akut, ge upphov till (= 1 Sv) omedelbart uppträdande strå 1 skador (illamående, k räkningar osv) som dock oj leder till döden. Teoretiskt beräknas denna dos ge '?.% risk för dödsfall i cancer, oavsett om dosen är akut r>] ler utsträckt i tidon. 10 000 msv Leder nästan undantagslöst till döden inom någon månad. (- 10 Sv) Gäller om dosen erhållits akut. Strålningens biologiska verkningar diskuteras vidaro i bilaga 6. Insatser för att utföra mätningar, tolka resultaten och omvandla dem till praktisk handling har gjorts av en mängd myndigheter. Beslut och rekommendationrr från berörda myndigheter summeras i bi 1 aga 7.
BERÖRDA MYNDIGHETER SSI har i sitt arbete med att analysera och utvärdera läget efter Tjernobyl-olyckan samarbetat med en mängd andra myndigheter och organisationer. Kompetensområdet för några av dem beskrivs kortfattat nedan. För en mer detaljerad redogörelse, se bilaga 8. FOA har genomfört ett stort mätprogram och hjälpt till med tolkning av resultaten. Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut (SMHI) har bistått med analyser av väderlekssituationen. Statens kärnkraftinspektion (SKI) har bidragit med teknisk sakkunskap vid diskussioner om orsak till och omfattning av olyckan. Fakta och råd från dessa myndigheter, tillsammans med mätdata från många andra organisationer, har legat till grund för rekommendationer och riskbedömningar från SSI. Atgärdsnivåer och rekommendationer från SSI har omvandlats till praktiskt agerande av en mängd myndigheter, t ex Arbetarskyddsstyrelsen (arbetarskyddsfrågor) Statens livsmedelsverk (livsmedel) Statens naturvårdsverk (jaktfrågor, omhändertagande av rötslam) länsstyrelserna (råd till lantbruksnämnder och kommunala organ) Lantbruksstyrelsen (råd beträffande jordbruk och trädgårdsskötsel ) Regeringen, som har det övergripande ansvaret, håller sig kontinuerligt informerad om läget och har kontakter med andra länders regeringar samt med internatiorella organisationer som IAEA och WHO. Ekonomisk ersättning har utlovats till vissa drabbade grupper i Sverige.
Figur 1 # SSIs mätstationer (26 st) A FOAs " ( 7 " ) Storlien SMve Ringhals Ljungbyhe
toco T 9CO I 900 i 2 TOO i ' SCO I < ** * rh-! 1 i n i u r 1000 900 800 700 600 500 l 4C0 400 ~~ 300 ICC - r 23,cii 5i2Sis7i23i23 aori 1 ; 30 1 2! j : 1! ; 3 U 15 :5 IHr i 1 j 7 ia 19!0 11112 s i i i j ~~[~-* pf r i, i i 1! i : ; j 1 ; i i 13!l4ll5ilBll7iiall9i20!2ii22l23l24 25 l25l27i29t2gi30l3l 1 F. 2 13 14 5 i a i9.lum 300 200, 00 tola 121 Strålnivån i luft (kermaraten) vid SSIs fasta mätstation i Umeå. Stationen mäter värdet på 2,5 ni höjd over marken. (Kjelle, 1086 b. Längst till höger finns en skala som visar nivån i mikroröntgen per tinne (^R/h).
Figur 3a BELÄGG NI NGSKARTA Beräknad markintensitet den 9 maj 1986 i /ur/h. Kartan är baserad på flygmätningar 9 maj-3 juni 1986 200 km SVERIGES GEOLOGISKA AB o
Figur 3b BELÄGGNINGSKARTA Beräknad markintensitet den 9 maj 1986 i yur/h. Kartan är baserad på flygmätningar 9 maj-3 juni 1986-300 -200-100 - 50-20 - 10 _ 5 STOCKHOLM Q0TEB0RQ 100 200 km MALMÖ SVERIGES GEOLOGISKA AB
Fig 4a CESIUM -134 kbq/m 2 markyta Preliminära resultat baserade på flygmätningar 9 maj - 3 juni 1986 UMfA 100 200 km SUNOSVALL SVERIGES GEOLOGISKA AB
Fig 4b CESIUM -134 kbq/m 2 markyta Preliminära resultat baserade på flygmätningar 9 maj-3 juni 1986 GOTEBORG 200 km MALMÖ <#> SVERIGES GEOLOGISKA AB
14 Bilaga 1 (1:2) MÄTPROGRAM Några av de väsentligaste typerna av mätningar och motsvarande matorganisationer omnämns nedan. A På mark Strålnivåer från gammastrålning (jir/h) vid mätstationer 2,5 m ovan mark bilmätningar ca 1 m ovan mark flygmätningar på ca 150 m höjd (omräknade till strålnivån ca 1 m ovan mark) stickprov 0-2 m ovan mark (SSI) (SGAB, FOA) (SGAB) (kärnkraftverk m fl) Halter av radioaktiva ämnen (Bg/m, Bq/1, Bq/kg) avseende gräsprover totalt på mark torv regnvatten (Studsvik, Ultuna, kärnkraftverk, FOA, ASEA-ATOM, vissa universitet och sjukhus) (FOA) (Studsvik) (SSI, FOA, kärnkraftverk) B I luft Halter av radioaktiva ämnen (Bg/m ) som fastnat i filter vid flygningar på varierande höjd mätstationer ca 1 m ovan mark (Försvaret/FOA) (FOA, kärnkraftverk, Studsvik) Livsmedel Halter av radioaktiva ämnen (Bq/1, Bq/kg) i mejerimjölk gårdsmjölk dricksvatten övriga inhemska och importerade livsmedel (SSI) (Ultuna, SSI, radicfysiska institutioner) (SSI, Studsvik) (radiofysiska institutioner, vissa sjukhus) Försöksverksamhet Vid ett trettiotal gårdar mäter SSI, FOA och några radiofysiska institutioner dels depositionen av cesium på markytan (Bq/m*'), dels cesiuminnehållet i mjölk (Bq/1).
15 Bilaga 1 (2:2) E Wuklidbestämning Många prover har utvärderats av FOA, Studsvik och SSI inte bara vad gäller den sammanlagda halten av radioaktivt material (t ex i Bq/kg), utan även med avseende på vilka radioaktiva ämnen sons ingår i proven (s k nuklidbestämning). Analysen kan vara både kvalitativ och kvantitativ. F övrigt Strålnivåer från gammastraining (jir/h) från torvstackar stora luftfilter (lokala hälsovårdsmyndigheter) (lokala hälsovårdsmyndigheter, vissa sjukhus) Halter av radioaktiva ämnen (Bq/kg) i rötslam (Studsvik) Radioaktiv beläggning på fordon, fartyg, tåg och flygplan (Radiofysiska institutioner, kärnkraftverk, SSI, vissa sjukhus) Anmärkningar Studsvik står för Studsvik Energiteknik AB Ultuna står för Sveriges lantbruksuniversitet, Ultuna
16 Bilaga 2 (1:1) BESTÄMNING AV GAMMASTRALNING FRAN MARK Mätningar ska utföras på 1 m höjd över marken med ett instrument som ska vara kalibrerat för storheten luftkerma eller exposition. Instrumentets känslighet för beta-strålning ska vara låg. Vid rapportering av mätvärdena bör instrumenttyp uppges. Att man valt 1 m över marken istället för nära marken trots att dosraten där kan vara högre, beror på att vid ingendera av dessa nivåer uppstår akuta skador. Det är då värdefullare att mäta på en höjd som kan ge en uppfattning om medeldosen till kroppen. (Mättekniskt är det dessutom väsentligt svårare att mäta korrekt nära marken. Instrumentets utseende och riktningsegenskaper påverkar vanligtvis resultatet.) Vid tolkningen av mätvärdet måste man hålla i minnet att det kan finnas stora skillnader i den naturligt förekommande dosraten. Inget hindrar naturligtvis att man mäter på andra avstånd än 1 m, men uppge avstånd och instrumenttyp när resultatet rapporteras. I samband med en genomgång av metoder för mätning av gammastrålning i bostäder (Grindborg, 1983) utfördes tn test av några 1983 befintliga instrument. Rapporten kan rekvireras från SSI. Officiell kalibrering utförs f n endast av SSI. Kontaktmän där är Olle Gullberg och Göran Samuelson. Officiell kalibrering innebär att Statens mät- och provråd fortlöpande bedömer kalibreringsarbetet vid SSI samt kontrollerar att det föreligger spårbarhet till världsnormaler. Det senare innebär att en svensk mikroröntgen är lika stor som en i t ex Frankrike. Efter kalibrering utfärdas ett särskilt bevis. Eftersom nivåerna i landet är ganska väl kända, har SSI inget starkt intresse av omfattande lokala mätinsatser. Det kan däremot vara värdefullt för en kommun att kunna utföra mätningar om det föreligger osäkerheter i något område. Observera, att den typ av mätningar som diskuteras i detta avsnitt inte förmår skilja på naturlig gammastrålning och strålning från markbeläggning efter Tjernobyl-olyckan.
17 Bilaga 3 (1:3) KORT INFORMATION OM RADIOAKTIVA ÄMNEN Radioaktiva ämnen kan avge strålning av olika slag, främst alfa-, beta- och gammastrålning. Vissa ämnen avger bara ett strålslag, andra kan avge flera. Alfastrålning har mycket kort räckvidd. Den når bara några centimeter i luft och stoppas helt av ett pappersark. Rent alfastrålande ämnen är därför ofarliga så länge de befinner sig utanför kroppen - kläder tillsammans med det döda hornlagret i huden ger i allmänhet ett fullgott skydd. Det är först när man får i sig det alfastrålande materialet som man kan få några stråldoser. Hittills har endast mycket låga halter (spår) av sådana ämnen upptäckts i utsläppen från Tjernobyl. Betastrålning har kort räckvidd. Den når bara några meter i luft och stoppas helt av t ex 5 mm aluminium. Strålning från rent betastrålande ämnen utanför kroppen avger nästan all sin energi på några millimeters djup av det träffade hudpartiet. Tjocka kläder stoppar betastrålning bra. Har man fått i sig betastrålande material kan detta, precis som alfastrålande, ge upphov till doser till den del eller det organ i kroppen där materialet samlats. Gammastrålning har lång räckvidd och kan nå flera hundra meter i luft. Det är samma typ av strålning som den som alstras i en röntgenapparat. För att minska strålnivån från en gammastrålkälla krävs i allmänhet tjocka lager av bly, järn eller betong. Det finns inga normala kläder eller dräkter som förmår stoppa gammastrålning. Gammakällor såväl i som utanför kroppen ger därför upphov till stråldoser i hela kroppen. Material som bestrålats med alfa-, beta- eller gammastrålning blir inte radioaktivt. Man kan därför inte mäta direkt på en person och konstatera en bestrålning. Om personen fått i sig av det radioaktiva materialet eller fått det på sig (smutsats ner, kontaminerats) kan man upptäcka detta genom att mäta den strålning som materialet i eller på kroppen utsänder. Allt radioaktivt material klingar av med tiden, liksom bränsle förbrukas vid en brand. Ett ämnes halvcringstid är den tid det tar för hälften av den ursprungliga mängden att avklinga, så att 50 % återstår. Efter ytterligare en halveringstid återstår 25 % av den ursprungliga mängden, r.fter sju halveringstider återstår mindre än 1 % av den ursprungliga mängden.
18 Bilaga 3 (2:3) Halveringstiden varierar från ämne till ämne. Se tabell 2. De viktigaste ämnena är jod-131 med ca 8 dagar, cesium-134 med ca 2 år och cesium-137 med ca 30 år. Det innebär att det mesta av joden från Tjernobyl nu hunnit avklinga och alltså inte längre medför några strålskyddsproblem att cesiet kommer att finnas kvar för överskådlig tid; det kommer dock att sköljas bort av regn från byggnader, vägar etc och föras bort med avloppsvatten eller tränga ner i marken, varigenom risken för kontamination och stråldoser minskar avsevärt. Jod, vanlig såväl som radioaktiv, tas upp främst av sköldkörteln. Den är alltså det viktigaste organet från strålskyddssynpunkt när det gäller intag av radioaktiv jod. Man kan mätta sköldkörteln genom ett kraftigt intag av vanlig jod (i form av tabletter eller lösning) innan utsläppet från ett kärnkrafthaveri når fram. Körteln förmår då inte ta upp ytterligare jod när det radioaktiva molnet passerar. En del personer är dock överkänsliga mot jod. Jodtabletter bör därför inte utdelas eller tas i onödan. SSI ansåg det inte nödvändigt att tillgripa jodtabletter i Sverige efter Tjenobyl-olyckan, eftersom de negativa biverkningarna i form av allergireaktioner kunde förväntas ge stora problem som inte kompenserades av att stråldoserna minskades. Kroppens omsättning av jod är snabb. Oavsett om joden är radioaktiv eller inte utsöndras den ur kroppen på några dygn. Cesium följer kalium i näringskedjan och har alltså en tendens att ansamlas i muskelvävnad. Förutom att cesiet klingar av fysikaliskt, kommer det också att utsöndras biologiskt ur kroppen. Den effektiva halveringstiden för cesium-137, om dessa båda parallella effekter Deaktas, är avsevärt kortare än 30 år (några få månader).
19 Bilaga 3 (3:3) Tabell 2: Ungefärliga halveringstider för några isotoper i utsläppet från Tjernobyl. Nuklid strontium-89 strontium-90 zirkonium-95 niob-95 molybden-99 teknetium-99m rutenium-103 tellur-132 jod-131 jod-132 jod-133 cesium-134 cesium-136 cesium-137 barium-140 lantan-140 cerium-141 cerium-144 neptunium-239 plutonium-238 plutonium-239 plutonium-240 Sr-89 Sr-90 Zr-95 Nb-95 Mo-99 Te-99m Ru-103 Te-132 1-131 1-132 1-133 Cs-134 Cs-136 Cs-137 Ba-140 La-140 Ce-141 Ce-144 Np-239 Pu-238 Pu-239 Pu-240 Halveringstid 50 dygn 28 år 65 dygn 35 dygn 3 dygn 6 timmar 40 dygn 3 dygn 8 dygn 2 timmar 21 timmar 2 år 13 dygn 30 år 13 dygn 2 dygn 33 dygn 285 dygn 2 dygn 86 år 24 000 år 6 600 år
MÄTSTORHETER CCH JONISERANDE STRÅLNING 20 Bilaga (1:7) I samband med kärnkraftolyckan i Tjernobyl har en mängd olika enheter förekommit vid rapportering av matvärden. Beteckningar som röntgen (R>, rad, rem eller - om vi har tillämpat Sl-systemets enheter (SI = internationella enhetssystemet) - coulomb per kilo, gray och sievert har aila hörts. För den oinvigde måste beteckningarna ge ett intryck av förvirring, men de olika matten står för olika egenskaper hos strålningen. Trafiksäkerhetsverket använder sig i sitt arbete med att minska riskerna i trafiken av olike storheter och enheter. Man begränsar vår hastighet på vägarna till t ex Z0_kn_p_er_timme men också jönsterdjupet på våra däck som ska vara minst 1_M. På samma sätt är det i strålskyddsarbetet praktiskt att mäta och begränsa olika saker för att enkelt uppnå målen. Detta avsnitt vill rikta upomärksamheten på vissa grundläggande skillnader och förklara varför de olika måtten har använts. I det följande används ofta begreppen storhet och enhet. Storheten är egenskapen vi vill bestämma, t ex längd, medan enheten är det vi mäter storheten i. För längd är enheten en meter. Tabell 3 ger en sammanstälininq av storheterna och deras enheter, äldre såväl som nya, inom stralskyddsområdet. Tabell 3 Berörda storneter och enh<?ter Äldre enhet Sl-enhet Storhet Be B«- Be nim teck namning ning ning Beteckning Uttryckt i andra Sl-enheter Omrttomgsfakior från awre enhet till Sl-enhet Abeorberad dot rad red gray Gy J/kg 1 rad - 0,01 Gy Kerma red rad gray Gy J/kg I rad - 0,01 Gy Ooeekvivalent rem rem sievert' Sv' J/kg 1 rem - 0,01 Sv Exposition röntgen R C/kg 1 f?«2.58x1 " Aktivitet curie Ci becquerel Bq 1/s 1 Ci - 3.7xiO"Bq
21 Bilaga 4 (2:7) Enhettrna inom Sl-systeroet, ävensom de gamla enheterna, anges ofta av praktiska skäl med ett prefix, t ex kbq, msv, jir/h och mrem.de vanligaste prefixen förklaras i tabell A. Tabell 4 giga meg a G M io 9 io 6 1 000 000 1 000 000 000 miljard mi1 jon kilo k io 3 1 000 tusen milli mikro na no m v n io" 3 io" 6 io" 9 0,001 0,000 001 0,000 000 001 tusendel miljondel miljarddel Exposition Den historiskt mest betydelsefulla storheten har varit Den kan bara mätas for gamma- och röntgenstrålning och näts alltid i_hift. Nar man i dagligt tal säger dos, menar man ofta just exposition. Redan 1896, året efter det att röntgenstrålningen hade upptäckts, noterade Konrad Röntgen att strålningen förmådde ladda ur ett upoladdat föremal. Detta togs till utgångspunkt för att bygga mätinstrument dar alltså förmågan att skapa elektriska laddningar blev ett mått på strålningens intensitet. Så småningom (1928) fick vi en definition av storheten som kom att kallas exposition och dess enhet blev en röntgen ir). Den utgjordes av en viss alstrad l h^ei5l<_ifddning_der_mas3a_av_luft. Mera precist gäller att 1 R = 0,000258 coulomb per kilo (C/kg). Numera vet vi att den elektriska laddningen uppstår därför att strålningen kolliderar med atomerna i d»t material den passerar och joniserar dvs sliter sönder dem i positiva och negativa delar. Att det är praktiskt att kunna mäta gamma- och röntgenstrålning för sig beror på att denna strålning har en så mycket större räckvidd än annan strålning <som bet*- och al/astralnmg). Den utgör därmed ett särskilt problem. Absor berjd_d o s Strålningen kom mycket tidigt till användning inom sjukvården. Den företa strålbehandlingen gavs reda"» något år efter rontgenstrål
22 Bilaga 4 (3:7) ningens upptäckt. Med tiden lärde man sig att effekten av en behandling var bättre kopplad till storheten absorberad dos än exposition. Dosen är den enerai som absorberas av materialet (t ev kroppsvävnaden> från strålningen delad med materialets vikt. Absorberad dos blir Härför rätt och slätt enerqi_ger_mass3 som följaktligen mäts i joiue pprkil^ogram ij/kq). Denna enhet har lått ett speciellt namn nämliqen grav_i ^:*_. Den äldre enheten var rad och 1 rad = 0,01 gray. Absqrberaddos kan bestämmas för_aht _sl_aq3 strålning. Dosrat och evpositionsrat Om dosen eller expositionen anoes per timme eller annat tidsintervall är den korrekt? benämningen dosrat respektive expositionsrat. Nar man i dagligt tal talar om strå]nivå menar man oftast nåqon av dessa storheter. 51-overqj pqen övergången till SI--enheter inotr. strålskvddsområdet avslutades vid årsskiftet 85/36 i Sverige, dvs långt senare än för andra fysikaliska storheter. Ett skäl till det var ett man inte kunde ena sig internationellt om vad man skulle göra med röntgenenheten. I det gamla systemet gällde ganska väl att en röntgen motsvarade en rad, vilket var praktiskt i strå 1 behandl jnq-,51 betet. I SI-=ystent^t skulle enkelheten qå förlorad. Nu löstes dilemmat genom att man bestämde sig for att i praktiken överge exposition till föriisn för en ny storhet, kerma, som på sätt och «is uttrycker samma sak. Den är definierad för ga^ma-och Röntgenstrålning men också neutroner. Man vet att oberoende av vilken sorts strålning som joniserar, dvs skapar de elektriska laddningarna, så Jvoer strålningen ungefär samma energimängd per jonisation. Genom multiplikation med detta al kunde Tian därför omvandla expositionens coulomb per kilogram til! joule 'energi* per kilogram. ">å Mr nan kerma som egentligen är ett mått på rörelseenergin hos de alstrade laddningarna. Enheten f_or kerrna,?r som för absorberad do 1? joi<le_per ki logram_'j, kg i, vilken också kal las gray G/_*, I?' systemet qäiier då på nvtt for oammaoch röftgenstrålning pn qtjd siffermässig..ikhet mellan ketma och dor- Det iär lat.pr bra ort-, bm i» hpt, v ri;i -tt allt -ad röntgen het.pr hadf? f-iunnit försviv.i-f> ; vjmn ':-.!. 1 k-ärnkr ~< f : ' '. vek an. G-* var nu inte fallet o r :H Hef. ber-t n.cket c>" att. -iär "'.''rn5'in n till F»I--p'>heter genomf ördes, fii-u uodant^rj qoras for T,I i.: h-aa \\r. trnmpnt o<:h
23 Bilaga 4 (4:7) instrument använda i länsstyrelsernas olycksberedskap för kärnkraftolyckor. Vid en olycka kan de militära instrumenten komma att användas. Om olika instrument vore graderade i olika sorter (enheter) skulle det kunna bli sammanblandningar, vilket i sin tur skulle kunna leda till felaktiga beslut. Att byta ut alla militära instrument å andra sidan är en affär i mångmiljonklassen. Av det här skälet har gammastrålningen rapporterats i mikroröntgen per timme (jip/h). Det här är nu inte ett unikt svenskt problem utan återfinns runtom i världen. Aktivitet Expositionen eller dosen säger inget om vilket eller vilka ämnen (nuklider) som har cjett upphov tiil strålningen. Eftersom en del ämnen '*an koncentreras i naturen och därmed utgöra en särskild risk, finns det behov av att mäta en storhet (en egenskap) som gör det möjligt att skilja på olika ämnen Cnuklider). En sådan storhet är aktivitet som står för antaget sönderfallande atomer_per_sekund. Enheten har fått det särskilda namnet becguere^_(bg). Ett exempel kan få visa hur storheten används. Man vill undvika att sköldkörteln får en för hög absorberad dos från jod-131. Särskilt viktigt är detta för spädbarn. Att bestämma dosen i sköldkörteln när väl strålningen finns där är naturligtvis otillfredsställande._ Istället kan man räkna fram att om man vill undvika att dosen till sköldkörteln blir över ett visst värde när man dricker en viss mängd mjölk om dagen så ska en liter av mjölken högst få innehålla 2000 atomer av ämnet som sönderfaller per sekund. Man kan också gå ett steg längre och ^äqs att detta motsvarar att gräset får innehålla högst 10 000 sönderfallande atomer per sekund och kvadratmeter. Man har då förutsatt att en Uo betar av ett visst antal kvadratmeter per dag och producerar ett visst antal liter mjölk. Ju längre bort man kommer från den primära gränsen, dvs dosen till sköldkörteln, desto fler approximationer har behövts och de s k härledda gränsvärdena måste inrymma ordentlig? säkerhetsmarginaler. Som tidigare nämnts gäiler för gamma- och röntgenstrålning att kerma och absorberad dos siffermässigt är ungefär lika stora. Kan man inte räkna om från aktivitet till dos 7 Det går, men nu blir övergången beroende på vilken nukjid det rör sig om samt om aktiviteten är utspridd över ett stort fält eller ligger samlad i en punkt, ben
beror också på om man mäter strax intill eller på ett större avstånd. Figur 5 visar expositionen per timme över marken rar ddet finns 400 000 becauerel (400 kbq) av ämnet cesium-137 på varje 24 Bilaga 4 (5:7) kvadratmeter. Figuren visar hur expositionsvärdet ökar med radien på den yta som är belaud för två. olika höjder, 0,5 m och 1 m. Det skulle alltså i princip vara möjligt att sätta gränser för exposition (eller kerma) på en viss höjd över marken om man känner till vilka ämnena är och hur de är fördelade på marken. Emellertid avslöjar inte en expositionsmätning om det radioaktiva ämnet ligger pa marken (som fallet tycks vata i Norrland), nere i jorden eller på gräset. Då korna äter gräs och vi vill skydda mjölken är det intressanta naturlintv.i 1 * att få reda på hur mycket som finns i gräset. Därför har aktiviteten i gräs blivit avgörande for friklassningen av länen fram till dess att direkta erfarenheter skaffats av sambandet mellan totalt deponerad aktivitet och mjölkens cesiuminnehåi1. Dosekvivalent Avslutningsvis behöver en storhet till inforas. Det är känt att de mikroskopiska spåren efter olika t/per a»- strålning ser olika ut (t ex i fotografisk film>. Lika känt är det att effekten på levande material beror på spårets utseende. Ju tätare jonisationerna kommer desto större oreda och risk för bestående skada. Denna ökade risk kan man inte bestämma genom att enbart bestämma dosen. Vilken ytterligare egenskap som bäst ska användas är föremål för forskning. Internationella strålskyddskommissionen t TORP) har definierat kvalitetsfaktorer 1O.1> som den absorberade dosen ([>.> ska mult gliceras med för att bli ett mått gå risken. DerT storhet: man då får kallas dosekvivalent (Ht och H = DQ. Den mäts i sievert (Sv) efter svensken Rolf Sievert. För gamma-, röntgen- och betastrålning är 0 = 1 och därmed blir dos och dosekvivalent numeriskt lika. '.Om dosen har bestämts så att vissa geometriska villkor ar uopfvllda talar vi om en mil^ jodosekvivalent.) Som vi tidigare berört kan vi bestrålas i^er eller mindre homogent. Vi vet också att olika organ i!<ropps>n är olika känsliga framför allt for cancer och ervssmdac. Internationella strå!skyddskommissionen (ICRP> har anqett dess-* organ och tilldelat; dem olika viktfaktorer. När man tar hänsyn Lill des=a talar man om den effektiva dosekvivalentfn. För r le flesta os rim*- och rontqenenergier
gäller att den effektiva dosekvivalenten mätt i sievert är ungefär hälften av dosen i luft mätt i gray 'eller 0,0055 av expositionen mätt i röntgen) men beror på från vilket eller vilka håll strålningen kommer. Att den effektiva dosekvivalenten blir mindre än dosen beror på att de känsliga organen ligger en bit in i kroppen och därför skyddas, t' n _?ile}<tiva_do5ekviva^enten_är_vårt_bästa_? tt_gå riskenför 5 e D a 25 Bilaga 4 (6:7) skador, ^vs uppkomst av cancer och genetiska skador. Om 100 000 människor bestrålas med 0.001 Sv '/I msv> beräknas teoretiskt ca 3 insjukna och ca 2 avlida i cancer eller andra sena skador. I samband med kärnkraftolyckan beräknas befolkningen i de mest utsatta områdena i Sverige bli utsatta för någon eller några millisievert (msv) under det första året. Den effektiva dosekvivalenten kan inte mätas direkt utan är bara beräkninqsbar. Däremot finns det ganska enkla relationer mellan t ex miljödosekvivalenten eller expositionen och den effektiva dosekvivalenten. Ett praktiskt räkneexempel kan få visa det. 0m vi antar att markbeläggningen qer upphov till 100 ijr/timme och att det värdet inte sjunker mer under året så blir den effektiva dosekvivalenten för ett helt år, förutsatt att vi vistas utomhus 24 timmer om dygnet: H, = 100,«*- 8760 H -- 0-0055 ^ 0.001 - f*- = 4.8 msv eff timme år yr psv I realiteten vistas vi troligen inomhus åtminstone 16 timmar om dygnet. Vi blir då skyddade mot markstrålningen. Tar vi hänsyn till detta och antar att väggarna släpper igenom 15 procent sv marketrål ningen blir resultatet: - 2,1 msv Den här beräkningen har gjorts bara för att visa hur storheterna hänger samman. I realiteten sjunker strålnivan gradvis under året til., följd av fysikaliskt sönderfall men också på grund av vädrets inverkan. Till den nu beräkpadp yttre bestrålningen kommer dels bestrålning från luft och vad man andades in när luftaktiviteten var hög, dels ett bidrag orsakat av det som når oss qenom livsmedel.
Syftet med avsnittet har varit att uppmärksamma vissa fundamentala skillnader mellan storheter (mätbara egenskaper) hos joniserande 26 Bilaga 4 (7:7) strålning och förklara varför de behövs. Att det finns många är inte ett självändamål utan bottnar i en ökad insikt om den fysikaliska bakgrunden och strålningens effekter på levande material. En insikt som qradvis vuxit under nära nittio år. 0,5 m 10 1.0 radie 10 100 Fiq 5 Kurvorné visar den exposition per timme som mäts om aktiviteten per kvadratmeter är 4QQ QQQ 3q. De två kurvorna visar resultatet när mätningen görs pa 1 m resp 0,5 m höjd över olika stora belagda ytor vars radie anges på den horisontella axeln. Beräkningen är gjord för cesium-137 och försumbar strålningens dämpning i luft.
27 Bilaga (1:3) UPPTAG AV RADIOAKTIVA ÄMNEN I MÄNNISKOKROPPEN Allmänt De radioaktiva ämnena från Tjernobyl-nedfallet deponeras dels på befintlig och växande vegetation (ytdeponering), dels på marken (markdeponering). En del av de radioaktiva partiklarna kommer att fastna på exempelvis spirande gräs, medan resten genom nederbörd osv kommer att sjunka ner i marken till ett djup av några cm. De radioaktiva ämnena på odlade jordar kommer att plöjas ner relativt homogent i matjordsskiktet (20-25 cm). Via bete av gräs som innehåller ytdeponerad aktivitet kommei således ämnen som cesium-137 och strontium-90 att överföras til) t ex mjölk och kött. Dessa ämnen kommer också att hamna på t ex grönsaker. Även via växternas rotupptag kommer de radioaktiv/a ämnena att överföras till grönsaker, gräs osv, men en betyd ligt mindre andel av nedfallet tas upp på detta sätt. Via livsmedel kommer således respektive radioaktivt ämne att för kortare eller längre tid lagras i människokroppen. Det största dosbidraget får man av radioaktivt cesium som ansamlas i muskel vävnad och utsöndras till hälften på 50-200 dygn, medan strontium ansamlas i ben och har lång biologisk utsöndringstid (tiotals år). Radioaktiva ämnen som strontium-90 och cesium-137 som deponerats på betesmark uppenbarar sig snabbt i kornas mjölk (inom några dagar) och med betydligt högre anrikning av cesium än av strontium. Cesiumhalterna i kött stiger senare. Kvoten mellan halten i kött och halten i mjölk är ungefär 0,2 för strontium-90 men ungefär 5 för cesium-137. Detta innebär att relativt höga cesiumhalter i mjölk under en längre tid är ett tecken på ännu högre halter i kött (betesdjur). Fårkött kan förväntas ha högre halter än nötkött. Halterna väntas bli högst i renkött, om inte särskilda åtgärder vidtas. Upptag av radioaktiva ämnen via växternas rotsystem påverkas bj -» av jordens halt av utbytbart kalcium samt jordens lerhalt. Således ger hög kalciumhalt ett lågt upptag av strontium-90, medan höga lerhalter binder cesium till jorden och medför ett lågt upptag av radioaktivt cesium till växter. Med andra ord, höga halter i jorden av organiska ämnen (humus) ger ett ökat cesiumupptag via växternas rotsystem. Generellt kan sägas att cesium ger sitt huvudsakliga bidrag via direkt deponering (ytdeponering) medan strontium-90 har ett relativt högre bidrag från rotupptag. Undantag finns emellertid; således kan dåligt gödslade naturbeten ge ett högre cesiumupptag via gräsets rotupptag.
28 Bilaga 5 (2:3) Radioaktiva ämnen i livsmedel Våra erfarenheter av halten av radioaktiva ämnen i livsmedel kommer från utförliga mätningar på 60- och 70-talet i samband med nedfallet från kärnvapensprängningarna. Sådana mätningar har gjorts såväl i Sverige som i de flesta andra länder. Figur 6 visar innehållet av cesium-137 i normal diet under åren 1960-1979 (data från Danmark, UNSCEAR 1982). Man ser att aktiviteten har sjunkit till ca 10% på några år efter de kraftiga nedfallen från bombproven 1962-1965. Kvarvarande aktivitet (efter 1970) förklaras i första hand av de fortsatta bombproven under hela 70-talet (främst utförda av Frankrike och Kina), i andra hand av upptag via växternas rotsystem. 9 Bq/tg 6-\ 7 6 5 4 3 2 1 1954 56 58 60 62 64 66 66 70 72 74 76 7B 80 År Fig 6 Innehållet av cesium-137 i normal diet under perioden 1960-1979. (Data från Danmark. UNSCEAR, 1982.)
29 Bilaga 5 (3:3) Radioaktiva ämnen i människokroppen Innehållet av cesium-137 i en kontrollgrupp av människor från Stockholm visas i figur 7 för åren 1960-1985 (Eklund och Falk, 1986). Nan ser att kurvan överensstämmer med motsvarande kurva för innehållet av cesium-137 i normal diet; se ovanstående kommentarer. Nedfallet av cesium-137 från kärnvapensprängningarna 1960-1980 har till genomsnittssvensken givit ett dosbidrag av storleksordningen 1 msv, varav knappt hälften härrör från inre bestrålning (för ett genomsnittsvärde på markdeponeringen av cesium-137 på 4 000 Bq/m*-). Dosbidraget från strontium-90 har uppskattats till 0,2 msv (huvudsakligen inre bestrålning). Man ska emellertid komma ihåg att man då inte tillämpade några gränsvärden på radioaktivitet i livsmedel annat än för jod-131 i mjölk (70 uci/1, vilket motsvarar ca 2 600 Bq/1). 60 65 Fig 7 Innehållet av cesium-137 i en kontrollgrupp av personer från Stockholm under perioden 1960-1985. (Eklund och Falk, 1986.)
30 Bilaga 6 (1:3) HUR FARLIG ÄR 1 Sv? Man brukar, när det gäller strålningseffekter på människa, skilja på akuta och sena skador. Akuta skador (illamående, kräkningar osv) uppträder inom någon månad efter bestrålningen, medan sena skador framför allt är en förhöjd risk att få cancer 2-50 år efter bestrålningen. Akuta skador 25-30 människor från Tjernobyl har avlidit som följd av strålskador. Enligt tidningsuppgifter har de akuta doserna varit av storleksordningen 5 000 msv. Arsdosen i Sverige under 1986 från Tjernobyl-nedfallet kan som högst vara 4 msv (8 timmars utevistelse per dygn och boende i småhus av trä). Det finns således ingen risk för akuta strålskador i Sverige. Effekter på foster behandlas nedan. Sena skador Efter atombomberna 1945 över Hiroshima och Nagasaki stod det klart att man redan efter 2-4 år hade fått en förhöjd leukemi frekvens hos de överlevande. Senare uppträdde en förhöjning av nästan alla cancerformer. Hos de ca 250 000 överlevande har ungefär 500 extra cancerdödsfall inträffat jämfört med en obestrålad kontrollgrupp, där dock den normala förekomsten av cancerdödsfall är ca 10 000. På grundval av dosberäkningar delades de överlevande in i olika dosgrupper och man fann inte oväntat att de extra cancerdödsfallen frarrför allt drabbade de personer som akut erhållit höga stråldoser (500 msv eller högre). För dosgruppen mindre än 100 msv fann man inga extra cancerdödsfall jämfört med kontrollgruppen. Detta innebär säkert inte att de saknas, utan snarare att de är få jämfört med de normalt förekommande. Man kunde vidare göra uppskattningen att för en dos av 1 Sv har ungefär 2% av antalet bestrålade avlidit eller kommer att avlida på grund av cancer orsakad av strålningen. Detta innebär att risken för en individ är 2 % att avlida på grund av strålningsorsakad cancer för en dos av 1 Sv. Beräkningar och slutsatser som leder till dennna risksiffra har gjorts av UNSCEAR (en FN-kommitté) på grundval av utvärdering av många tusen vetenskapliga arbeten. Det kan påpekas att man även utvärderat ett omfattande material gällande cancerrisken för personer som genomgått röntgen- och isotopundersökningar. Risksiffran från detta material stämmer ganska väl med den från det japanska materialet. De internationella strålskyddsorganisationerna har använt UNSCEARs risksiffra (UNSCEAR, 1982) och antar vidare att det inte finns några ofarliga strålningsnivåer. Däremot minskar risken med minskad dos så att en halverad dos ger en halverad risk (proportionalitet), se fig 8.
31 Bilaga (2:3) 1.0 DOS (Sv) Fig 8 Sambandet mellan stråldos och antalet cancerfall Det följer av ovanstående att en dos på 1 msv ger en risk på 0,002%. Bestrålning av 100 000 personer med denna dos ger då upphov till 2 extra cancerdödsfall under de närmaste 50 åren. Risksiffran 2% för 1 Sv har kritiserats från olika utgångspunkter. En del forskare menar att den är för hög för låga stråldoser, medan andra hävdar att den är för låg. A L Tamplin använder exempelvis i sin DN-artikel i maj 1986 en risksiffra som är 10 gånger högre. UNSCEAR-kommittén har inte ansett att det vetenskapliga underlaget ger stöd för en högre risksiffra. Däremot är naturligtvis inte risksiffran exakt. Den svenska cancerkommittén (1984) gjorde bedömningen att den ligger mellan 1% och 4% för doser kring 1 Sv och att osäkerheterna är betydligt större för låga stråldoser (1-100 msv). Risksiffran är trots sina osäkerheter baserad på ett mer omfattande vetenskapligt underlag än motsvarande risksiffror för de flesta andra cancerframkallande ämnen (tobaksrökning undantagen). Effekter på foster Gravida överlevande kvinnor bestrålade med en hög dos (akut) vid Hiroshima och Nagasaki hade en mycket hög frekvens av missfall, dödfödda barn och födda barn med grava missbildningar. Detta visar att foster är betydligt känsligare än barn och vuxna. Man har vidare observerat en reducering i huvudstorlek, längd och kroppsvikt hos de vuxna individer som vid Hiroshima och Nagasaki blev bestrålade som foster med doser i storleksordningen 250 msv. Man har också
32 Bilaga 6 (3:3) funnit att foster som bestrålats under 8-15 graviditetsveckan löper en relativt stor risk att drabbas av allvarlig mental retardation (efterblivenhet) även för måttligt höga doser. Risken för detta har uppskattats till 0,04% för en dos av 1 msv (eller 40% för 1 Sv) under denna känsliga period. Bestrålning av foster före 8 veckor eller efter 15 veckor ger lägre risk. Genetiska skador Med genetiska skador avses sådana skador på der. bestrålade individens könsceller som ger upphov till allvarligare skador hos avkomman (ärftliga skador). Risken för sådana skador har av UNSCEAR-kommittén uppskattats till 0,1% för en dos av 100 msv (1% för 1 Sv) och avser då skador på avkomman under de två närmaste generationerna. Cancerrisker i olika delar av Sverige Den i statistiken registrerade förekomsten av cancer är störst i Stockholmsområdet, men är också ganska hög i länen närmast Stockholm samt i Malmöområdet. Tabell 5 visar medelvärdet under sex år av det årliga antalet inträffade cancerfall per 10 000 personer, korrigerat för skillnader i åldersfördelning mellan olika län (Socialstyrelsen, 1977 tom 1982). Tabell 5 Län Stockholm Uppsala Södermanland Östergötland Malmöhus Göteborgs och Bohus Gävleborg Västernorrland Jämtland Västerbotten Norrbotten Män 48 43 50 42 54 44 37 39 33 38 35 Kvinnor 37 34 35 36 39 35 34 33 32 35 29 De teoretiskt framräknade följderna av Tjernobyl-nedfallet är så små att de inte skulle påverka de ovanstående siffrorna. De värst drabbade personerna beräknas få totalt ca 40 msv under 50 år, dvs mindre än 1 msv per år. (Se avsnittet Stråldoser och deras effekter på människan.) Riskfaktorn är (enligt avsnittet Storheter och enheter) 3 cancerfall (varav 2 dödsfall) per 100 000 personer som fått 1 msv, dvs 0,3 fall per 10 000 personer. Det innebär att värdena för den individuella årliga cancerrisken ökar med 0,3 enheter i tabellen ovan.