mandag 25. juli 2011

Når er radioaktiv stråling farlig? Del 2

“Poison is in everything, and no thing is without poison. The dosage makes it either a poison or a remedy.”
 -Paracelsus, fysiker og botanist (1493-1541)

Energien som blir absorbert fra stråling av kroppen måles i gray, der en gray er en joule per kilogram materiale. De forskjellige typene stråling forårsaker forskjellig grad av biologisk ødeleggelse, slik at hver type har en faktor (relative biological effectiveness, RBE) vi kan multiplisere med antall gray, og resultatet blir sievert (sv), eller ekvivalent dose. Typisk årlig dose er noen få millisievert. I Storbritannia er gjennomsnittet 2,7 millisievert per år, med variasjoner fra sted til sted. I Norge er gjennomsnittet ca 5 millisievert per år der ca ¾ kommer fra radon, en naturlig forekommende gass.

Ettervirkningene fra den absorberte energien er ødelagte molekyler og atomer. Etter dette har strålingen gjort alt den kan og kjemiske og biologiske prosesser tar over. De ødelagte molekylene er frie radikaler som reagerer med molekyler som fortsatt er hele. Antioksidanter virker motsatt og nøytraliserer frie radikaler. Frie radikaler kan bli produsert på mange andre måter enn ioniserende stråling som for eksempel ved tilfeldige ekstra voldsomme kollisjoner mellom molekyler eller ved kjemiske reaksjoner. Det som skjer etter dette er uansett biologisk, uavhengig av årsak.

Noe mange er redd for er at strålingen skal skade arvestoffet ved å ødelegge DNA-molekyler. Den simple måten å se det på er at DNA-molekylet blir forandret og kopier i fremtidige generasjoner kan derfor også bli forandret. Det viser seg at det er flere måter slike feil kontinuerlig blir luket ut. Vi har antioksidanter som raskt nøytraliserer frie radikaler. Inne i hver celle er det mange kopier av flere av de viktige proteinene. Hver celle inneholder enzymer som reparerer enkle brudd i DNA-trådene. Doble brudd er sjeldnere og kan bli reparert men vil i mange tilfeller bli feilreparert. For dette tilfellet har vi mekanismer som diskriminerer mot celler som har forandret seg eller ikke er lik de ”innfødte” cellene. Denne renselsesprosessen blir kalt apoptose.

LNT modellen er basert på at det ikke finnes noen grense for når stråling blir skadelig. Data tilsier noe annet. Forsøk på labrotter viste at en enkeltdose på 7000 millisievert var nok til å drepe 50 % av rottene, mens en enkeltdose på 3500 millisievert bare drepte 1 % av rottene. LNT tilsier at 25 % skulle dødd. For mennesker har vi noen få ikke-reproduserbare forsøk. Ved Tsjernobyl var det 237 arbeidere som ble utsatt for intens stråling i starten av slukningsarbeidet. For de som ble utsatt for mer enn 6000 millisievert døde 20 av 21. For de som ble utsatt for 4000-6000 millisievert døde 7 av 21. For 2000-4000 millisievert døde 1 av 55, og for de som ble utsatt for mindre enn 2000 millisievert døde ingen av de 140. Du vil kanskje legge merke til at dette ikke samsvarer med det resultatet vi ville fått ved bruk av kollektiv dose.

For kreft må vi se på lave til medium doser av stråling. Det må sies at årsaken ikke kan fastslås ved et individuelt tilfelle av kreft. Det kan være røyking, stråling, mat, kjemiske gifter eller andre ting og det viser seg at til og med ved veldig høye doser av radioaktiv stråling, er de andre årsakene til kreft mye viktigere enn stråling, med unntak av skjoldbruskkreft. Her trenger vi store mengder mennesker utsatt for stråling for å kunne vise noe med statistisk sikkerhet. De mulige kildene er overlevende fra Hiroshima og Nagasaki, Tsjernobyl-ulykken, radiologer og de som arbeidet med selvlysende maling frem til 1950-tallet.

De overlevende av Hiroshima og Nagasaki, enorme mengder mennesker, har blitt studert i over 50 år. Den gjennomsnittlige dosen er bitt estimert til å være 160 millisievert, en betydelig medium dose. Hvor mange som døde av kreft i perioden mellom 1950-2000 var tidligere veldig vanskelig å estimere og det ble derfor gitt veldige konservative anslag. Nå vet vi med stor statistisk sikkerhet at sjansen for å overleve til 1950 og så dø av kreft før år 2000 var 7,9 %. Sjansen for å overleve og så dø av kreft pga stråling var bare 0,4 %.

Ved å bruke flere forskjellige metoder for anslag av strålingsmengde og så kryssjekke har det blitt rekonstruert hvor store doser menneskene i de forskjellige områdene ble utsatt for. Fra tall av over 100 000 mennesker utsatt for forskjellige doser stråling, med en kontrollgruppe på 25 580 mennesker fra samme tiden som ikke ble utsatt for stråling, kan det ikke konkluderes med at det er noe risiko for kreft for akutte doser under 100 millisievert. Effekten ble derimot merkbar over 100 millisievert, men fortsatt bare en brøkdel av andre årsaker. Siden antallet mennesker er så stort er den statistiske usikkerheten meget liten. Feilmarginen her er ca 1 av 1000. En effekt på forventet livslengde på 2 veker. Det er heller ingen andre studier som tilsier at det er en risiko under denne dosen på 100 millisievert.

Ting tyder på at vi må revurdere vårt forhold til radioaktiv stråling. Repareringsmekanismer, som har en repareringstid på ca en dag tilsier at vi kan øke tillate doser betraktelig. En månedlig dose på 100 millisievert, 300 ganger mindre enn det en blir utsatt for i radioterapi, burde være i nærheten av en fornuftig løsning siden en akutt enkeltdose på 100 millisievert ikke innebærer en ekstra risiko. Tusen ganger mer enn International Commission on Radiological Protection (ICRP) sin anbefaling på 1 millisievert i året. En måned som repareringstid er også ekstremt konservativt.

Kilder:
- Gwyneth Cravens (2007). Power To Save The World – The Truth About Nuclear Energy. Vintage Books.
- Wade Allison (2009). Radiation and reason – The impact of science on a culture of fear. Wade Allison Publishing.’

Ingen kommentarer:

Legg inn en kommentar