Stralingsbronnen door de mens veroorzaakt
Natuurlijke en kunstmatige stralingsbronnen zijn hetzelfde in hun natuurlijke eigenschappen en hun effect. Boven de blootstelling aan een hoeveelheid achtergrondradiatie, bepaalt de NRC een limiet voor de blootstelling van individuen aan door de mens veroorzaakte straling van 110 mrem (1mSv) per jaar, en beperkt de beroepsmatige blootstelling van volwassenen die werken met radioactief materiaal tot 5.000 mrem (50mSv) per jaar.
De blootstelling van een gemiddeld persoon is ongeveer 360 millirem/jaar, 81 % komt van natuurlijke stralingsbronnen, de overige 19 % komt van door de mens gemaakte bronnen.
Verreweg de belangrijkste bron van door de mens veroorzaakte straling wordt veroorzaakt door medische handelingen, zoals Röntgenstralen, radio-actieve medicijnen en bestralingstherapieën. Enkele van de belangrijkste isotopen die in ziekenhuizen worden gebruikt zijn I-131, Tc-99m, Co-60, Ir-192 en Cs-137.
Daarnaast worden mensen blootgesteld aan straling van verbruiksgoederen; zoals tabak (polonium-210), bouwmaterialen, brandstoffen (gas, olie, enz.), ooglenzen (?), televisietoestellen, lichtgevende horloges en wijzers (tritium), rontgentoestellen op luchthavens, materiaal voor wegenbuw, electronenbuizen, starters van TL-buizen, kousjes van gaslampen (thorium), enz.
In mindere mate worden mensen blootgesteld aan straling ten gevolge van de hele cyclus van de nucleaire brandstof: van mijnbouw tot verwerking van uranium, tot blootstelling aan gebruikte brandstof. Het effect van deze blootstelling is nog niet betrouwbaar gemeten. Schattingen van de blootstelling zijn voldoende laag, zodat voorstanders van nucleaire energie het vergelijken met de mutatiekracht van het twee minuten per jaar dragen van een lange broek (omdat dit ook mutatie veroorzaakt). Tegenstandeers gebruiken een 'kanker per dosis' model om aan te tonen dat zulke activiteiten honderden kankergevallen per jaar veroorzaken.
In een nucleaire oorlog zullen de gammastralen van de fallout van nucleaire wapens het grootste aantal slachtoffers veroorzaken. Onmiddellijk naast het doel, in de richting van de wind, zal de straling 30.000 röntgen per uur overschrijden. 450 R (meer dan duizend maal de achtergrondstraling) is fataal voor de helft van de normale bevolking. Er zijn nog nooit overlevenden geweest van stralingsdoses boven 600 R.
Beroepsmatig blootgestelde individuen worden blootgesteld overeeenkomstig hun activiteiten en de bronnen waarmee ze werken. De blootstelling van deze mensen wordt zorgvuldig opgevolgd met hulp van zak-instrumenten, dosimeters genoemd. Sommige isotopen van belang zijn cobalt-60, cesium-137, americium-24.
Enkele voorbeelden van industrieën waar beroepsmatige blootstelling voorkomt:
- Energie industrie
- Industrieel doorlichten
- Medisch personeel van röntgen-afdelingen
- Medisch personeel voor kankerbestraling
- Kernenergie centrale
- Medisch personeel dat werkt met radioactieve medicijnen
- Laboratoria voor wetenschappelijk onderzoek
Het effect van ioniserende straling op mensen
Wij hebben de gewoonte om aan biologische gevolgen van straling te beoordelen volgens hun effect op levende cellen.Voor lage niveau's van stralingsblootstelling zijn de biologische gevolgen zo klein dat zij niet gemeten kunnen worden.Het menselijk lichaam herstelt zich van vele soorten stralings- en chemische schade. De biologische gevolgen van straling voor levende cellen zijn drieledig:
- verwonde of beschadigde cellen herstellen zichzelf, er is dus geen blijvende schade
- cellen die sterven worden, zoals miljoenen lichaamscellen elke dag doen, vervangen door een normaal biologisch proces.
- cellen die foutief worden hersteld resulteren in een biofysische verandering.
Het verband tussen blootstelling aan straling en de ontwikkeling van kanker zijn meestal gebaseerd op bevolkingsgroepen die aan een vrij hoog niveau van ioniserende straling zijn blootgesteld (bijvoorbeeld Japanse atoombomoverlevenden, en ontvangers van geselecteerde diagnostische of therapeutische medische procedures). Kankers die met hoge dosissen blootstelling worden geassocieerd omvatten leukemie, borst-, blaas-, karteldarm-, lever-, long-, slokdarm-, eierstok- en maagkankers en veelvoudige myeloma. Het Department of Health en literatuur van Human Services vermoedt ook een mogelijk verband tussen blootstelling aan ioniserende straling en prostaatkanker, neusholte/sinussen, pharyngeal en laryngeal, en kanker van de alvleesklier.
De tijdsspanne tussen de stralingsblootstelling en de opsporing van kanker wordt de latentieperiode genoemd.Die kankers die zich als resultaat van stralingsblootstelling kunnen ontwikkelen zijn niet te onderscheiden van die die natuurlijk of als resultaat van blootstelling aan andere chemische carcinogenen voorkomen.Verder wijst de literatuur van het Amerikaanse National Cancer Institute erop dat andere chemische en fysieke gevaren en de manier van leven (bijvoorbeeld het roken, alcohol, dieet) sterk bijdragen tot veel dezelfde ziekten.
Hoewel straling kanker kan veroorzaken bij hoge dosissen, bevestigen de gegevens van volksgezondheid het voorkomen van kanker na blootstelling aan lage dosissen niet (onder ongeveer 10.000 mrem (100mSv)).
De meeste studies van beroepsarbeiders die aan chronische lage niveau's van straling boven normale achtergrond worden blootgesteld hebben geen ongunstige biologische gevolgen getoond.Maar toch veronderstelt de stralingsbescherming gemeenschap conservatief dat om het even welke hoeveelheid straling één of ander risico kan geven om kanker en erfelijk effect te veroorzaken, en dat het risico hoger is voor blootstelling aan hogere straling .
Een lineaire, geen-drempel (LNT- Linear no-Treshold)) dosis - reactie verhouding wordt door vele deskundigen verondersteld conservatief te zijn omdat het de bekende reparatiemechanismen van het lichaam negeert.Het beschrijft het verband tussen de dosis van de straling en het voorkomen kanker.
Het lineaire dosis - gevolg model stelt voor dat om het even welk stijging in dosis, hoe klein dan ook, resulteert in een verhoging van het risico op kanker.De LNT hypothese is goedgekeurd door het Amerikaanse NRC als conservatief model voor het schatten van het risico van de straling.
Een hoge dosis straling kan cellen doden, terwijl een lage dosis de genetische code (DNA) van bestraalde cellen kan beschadigen of veranderen.
Een hoge dosis kan zo veel cellen doden dat de weefsels en de organen onmiddellijk beschadigd zijn.Dit kan resulteren in een snelle reactie van het hele lichaam, dikwijls het acute Radiation Syndrome genoemd. Hoe hoger de dosis van de straling, hoe sneller de gevolgen van straling verschijnen, en hoe hoger de waarschijnlijkheid van dodelijke afloop.
Dit syndroom werd waargenomen bij vele atoombomoverlevenden in 1945 en noodsituatiearbeiders die aan de kerncentrale van Tchernobyl werkten na het ongeval in 1986.
Ongeveer 134 installatiearbeiders en brandweermannen die de brand bestreden bij de Tchernobyl installatie ontvingen hoge dosissen van de straling (mrem 70.000 tot 1.340.000 of mSv 700 tot 13.400) en leden aan acute stralingsziekte.Hiervan stierven 28 aan hun stralingverwondingen.
Minimaliseren van gezondheidseffecteng van ioniserende straling
Alhoewel de blootstelling aan ioniserende straling een risico draagt, is het onmogelijk blootstelling volledig te vermijden. De straling is altijd aanwezig geweest in het milieu en in onze organismen. Wij kunnen echter onbehoorlijke blootstelling vermijden.
Hoewel de mensen ioniseren straling niet kunnen voelen, is er een waaier van eenvoudige, gevoelige instrumenten geschikt om minieme hoeveelheden straling uit natuurlijke en kunstmatige bronnen te ontdekken.
De dosimeters lijken op pennen, en kunnen aan iemands kleding worden geknipt.Zij meten een absolute dosis die over een periode van tijd wordt ontvangen.Zij moeten periodiek vernieuwd worden, en de resultaten moeten geregistreerd worden.
Geigertellers en scintillometers meten onmiddellijk de dosis van ioniserende straling.
Bovendien zijn er vier manieren waarop wij ons kunnen beschermen:
Tijd: Voor mensen die aan straling naast natuurlijke achtergrondstraling worden blootgesteld: beperk of minimaliseer de blootstellingstijd, wat de dosis uit de stralingsbron zal verminderen.
Afstand: Op dezelfde manier dat de hitte van een brand verder weg minder intens is, vermindert de intensiteit van de straling verder van de bron van de straling.De dosis vermindert drastisch naarmate u uw afstand van de bron verhoogt (2 keer zo ver weg betekent over het algemeen 1/4 van de stralingsbelasting).
Bescherming: Een schild van lood, beton, of water geven goede bescherming tegen het doordringen van straling zoals gammastralen en neutronen.Dit is waarom bepaalde radioactieve materialen onder water worden opgeslagen of behandeld, of met behulp van op afstand bediende apparaten in ruimten die van dik beton worden geconstrueerd of die met lood worden gevoerd.Er zijn speciale plastic schilden die bčta-deeltjes tegenhouden en de lucht zal alpha-deeltjes tegenhouden.Het gebruik van het juiste schild tussen u en de stralingsbron zal de stralingsdosis verminderen of elimineren.
De afscherming kan ontworpen zijn met kennis van de zogenaamde "halverende dikten": de hoeveelheid materiaal die de helft van de straling tegenhoudt. Voor gamma-tralen worden halverende dikten besproken in het engelstalige artikel gamma rays in de Engelstalige Wikipedia.
Insluiting: De radioactieve materialen worden beperkt tot de kleinste mogelijke ruimte en uit het milieu gehouden.De radioactieve isotopen voor medisch gebruik, bijvoorbeeld, worden verplaatst in gesloten containers, terwijl de kernreactoren binnen gesloten systemen met verschillende barrieres werken die de radioactieve materialen binnenhouden.De zalen hebben een verminderde luchtdruk zodat er zelfs als er gaten in de ruimte zitten er geen materiaal naar buiten kan lekken.
In een kernoorlog vermindert een effectieve radioactieve neerslagschuilplaats de blootstelling van mensen minstens 1000 keer.De meeste mensen kunnen hoge dosissen verdragen als 100 R, als die zijn verdeeld over een aantal maanden, hoewel met verhoogd risico van kanker in het latere leven.Andere burgerbeschermingsmaatregelen kunnen helpen blootstelling van bevolking door opname van isotopen en beroepsmatige blootstelling verminderen tijdens oorlogstijd.Één van deze beschikbare maatregelen is het gebruik van kaliumjodidetabletten (KI) die effectief het opnemen van gevaarlijke radioactieve jodium in de menselijke schildklier blokkeren.
Externe links:
De straling kan gemeten worden met geigertellers, scintillometers en dosismeters. Zie ook: (voorlopig alleen op de Engelstalige Wikipedia) elektromagnetische stralingdeeltjesstraling, gammastralen, radioactiviteit,stralingstherapie, aanpassingsstraling, radioactieve neerslagschuilplaats, kernoorlog, kernwapen, burgerbescherming.
Soorten straling:
