Wat is ioniserende straling?
Alle radionucliden worden uniek geïdentificeerd door het soort straling dat zij uitzenden, de energie van de straling en hun halveringstijd.
De activiteit – die wordt gebruikt als maatstaf voor de hoeveelheid van een radionuclide die aanwezig is – wordt uitgedrukt in een eenheid die becquerel (Bq) wordt genoemd: één becquerel is één desintegratie per seconde. De halveringstijd is de tijd die nodig is om de activiteit van een radionuclide door verval te verminderen tot de helft van de oorspronkelijke waarde. De halveringstijd van een radioactief element is de tijd die nodig is voor de desintegratie van de helft van zijn atomen. Dit kan variëren van een fractie van een seconde tot miljoenen jaren (jodium-131 heeft bijvoorbeeld een halveringstijd van 8 dagen, terwijl koolstof-14 een halveringstijd van 5730 jaar heeft).
Stralingsbronnen
Mensen worden dagelijks blootgesteld aan natuurlijke stralingsbronnen en aan door de mens veroorzaakte stralingsbronnen. Natuurlijke straling is afkomstig van vele bronnen, waaronder meer dan 60 in de natuur voorkomende radioactieve materialen die worden aangetroffen in de bodem, het water en de lucht. Radon, een natuurlijk voorkomend gas, is afkomstig van gesteente en grond en is de belangrijkste bron van natuurlijke straling. Elke dag ademen mensen radionucliden in en krijgen ze binnen via de lucht, voedsel en water.
Mensen worden ook blootgesteld aan natuurlijke straling van kosmische straling, vooral op grote hoogte. Gemiddeld wordt 80% van de jaarlijkse dosis achtergrondstraling die een persoon ontvangt, veroorzaakt door natuurlijke terrestrische en kosmische stralingsbronnen. De achtergrondstralingsniveaus variëren geografisch ten gevolge van geologische verschillen. De blootstelling in bepaalde gebieden kan meer dan 200 keer hoger zijn dan het mondiale gemiddelde.
De blootstelling van de mens aan straling is ook afkomstig van door de mens veroorzaakte bronnen, variërend van de opwekking van kernenergie tot medisch gebruik van straling voor diagnose of behandeling. Vandaag de dag zijn de meest voorkomende door de mens vervaardigde bronnen van ioniserende straling medische apparatuur, waaronder röntgenapparaten.
Blootstelling aan ioniserende straling
Blootstelling aan straling kan inwendig of uitwendig zijn, en kan via verschillende blootstellingsroutes worden verkregen.
Inwendige blootstelling aan ioniserende straling treedt op wanneer een radionuclide wordt ingeademd, ingeslikt of op andere wijze in de bloedbaan terechtkomt (bijvoorbeeld door injectie of via wonden). Inwendige blootstelling stopt wanneer de radionuclide uit het lichaam is verwijderd, hetzij spontaan (zoals via uitscheidingsproducten) hetzij als gevolg van een behandeling.
Uitwendige blootstelling kan zich voordoen wanneer radioactief materiaal in de lucht (zoals stof, vloeistof of aërosolen) op huid of kleding terechtkomt. Dit soort radioactief materiaal kan vaak van het lichaam worden verwijderd door zich eenvoudig te wassen.
Blootstelling aan ioniserende straling kan ook het gevolg zijn van bestraling door een externe bron, zoals blootstelling aan medische straling door röntgenstraling. Externe bestraling stopt wanneer de stralingsbron wordt afgeschermd of wanneer de persoon zich buiten het stralingsveld beweegt.
Mensen kunnen onder verschillende omstandigheden worden blootgesteld aan ioniserende straling, thuis of in openbare gelegenheden (publieke blootstellingen), op hun werkplek (beroepsmatige blootstellingen), of in een medische omgeving (zoals patiënten, verzorgers en vrijwilligers).
Blootstelling aan ioniserende straling kan worden ingedeeld in 3 blootstellingssituaties. De eerste, geplande blootstellingssituaties, zijn het gevolg van de doelbewuste invoering en werking van stralingsbronnen met specifieke doeleinden, zoals het geval is bij het medisch gebruik van straling voor diagnose of behandeling van patiënten, of het gebruik van straling in de industrie of bij onderzoek. Het tweede type situatie, bestaande blootstellingen, is situaties waarin reeds blootstelling aan straling bestaat en een besluit over beheersing moet worden genomen – bijvoorbeeld blootstelling aan radon in woningen of op werkplekken of blootstelling aan natuurlijke achtergrondstraling uit de omgeving. Het laatste type, blootstelling in noodsituaties, is het gevolg van onverwachte gebeurtenissen die een snelle reactie vereisen, zoals nucleaire ongevallen of kwaadwillige handelingen.
Medisch gebruik van straling is goed voor 98% van de dosisbijdrage van de bevolking uit alle kunstmatige bronnen, en vertegenwoordigt 20% van de totale blootstelling van de bevolking. Jaarlijks worden wereldwijd meer dan 3600 miljoen diagnostische radiologische onderzoeken verricht, 37 miljoen nucleaire-geneeskundige procedures uitgevoerd en 7,5 miljoen radiotherapeutische behandelingen gegeven.
Gezondheidseffecten van ioniserende straling
Stralingsschade aan weefsel en/of organen hangt af van de ontvangen stralingsdosis, of de geabsorbeerde dosis, die wordt uitgedrukt in een eenheid die gray (Gy) wordt genoemd. De potentiële schade van een geabsorbeerde dosis is afhankelijk van het soort straling en de gevoeligheid van verschillende weefsels en organen.
De Sv is een zeer grote eenheid, zodat het praktischer is om kleinere eenheden te gebruiken, zoals millisievert (mSv) of microsievert (μSv). Er zijn duizend μSv in één mSv, en duizend mSv in één Sv. Naast de hoeveelheid straling (dosis) is het vaak nuttig om de snelheid waarmee deze dosis wordt afgegeven (dosistempo) uit te drukken, zoals microsievert per uur (μSv/uur) of millisievert per jaar (mSv/jaar).
Over bepaalde drempels heen kan straling de werking van weefsels en/of organen aantasten en acute effecten veroorzaken, zoals roodheid van de huid, haaruitval, stralingsverbranding of acuut stralingssyndroom. Deze effecten zijn ernstiger bij hogere doses en hogere dosistempo’s. De dosisdrempel voor een acuut stralingssyndroom is bijvoorbeeld ongeveer 1 Sv (1000 mSv).
Als de stralingsdosis laag is en/of over een lange periode wordt toegediend (laag dosistempo), is het risico aanzienlijk kleiner omdat er een grotere kans is dat de schade wordt hersteld. Er bestaat echter nog steeds een risico op langetermijneffecten zoals kanker, die jaren of zelfs decennia later kunnen optreden. Dergelijke effecten treden niet altijd op, maar de kans erop is evenredig met de stralingsdosis. Dit risico is groter voor kinderen en adolescenten, aangezien zij aanzienlijk gevoeliger zijn voor blootstelling aan straling dan volwassenen.
Epidemiologische studies over bevolkingsgroepen die aan straling zijn blootgesteld, zoals overlevenden van atoombommen of radiotherapiepatiënten, toonden een aanzienlijke toename van het risico op kanker aan bij doses van meer dan 100 mSv. Meer recent duidden sommige epidemiologische studies bij personen die tijdens hun kindertijd aan medische blootstelling werden blootgesteld (pediatrische CT), erop dat het risico op kanker zelfs bij lagere doses (tussen 50-100 mSv) kan toenemen.
Prenatale blootstelling aan ioniserende straling kan hersenbeschadiging bij foetussen veroorzaken na een acute dosis van meer dan 100 mSv tussen week 8-15 van de zwangerschap en 200 mSv tussen week 16-25 van de zwangerschap. Vóór week 8 of na week 25 van de zwangerschap hebben studies bij de mens geen stralingsrisico voor de ontwikkeling van de foetale hersenen aangetoond. Epidemiologische studies wijzen uit dat het risico op kanker na blootstelling van de foetus aan straling vergelijkbaar is met het risico na blootstelling in de vroege kinderjaren.
Antwoord van de WHO
De WHO heeft een stralingsprogramma opgesteld om patiënten, werknemers en het publiek te beschermen tegen de gezondheidsrisico’s van blootstelling aan straling in geplande, bestaande en noodsituaties. Dit programma, dat is toegespitst op de volksgezondheidsaspecten van stralingsbescherming, omvat activiteiten in verband met stralingsrisicobeoordeling, -beheer en -communicatie.
In overeenstemming met haar kerntaak “normen en standaarden vaststellen en de toepassing ervan bevorderen en controleren”, heeft de WHO met 7 andere internationale organisaties samengewerkt aan de herziening en actualisering van de internationale basisnormen voor stralingsbescherming (BSS). De WHO heeft de nieuwe internationale BSS in 2012 vastgesteld en werkt momenteel aan de ondersteuning van de tenuitvoerlegging van de BSS in haar lidstaten.