Co to jest promieniowanie jonizujące?
Wszystkie radionuklidy są jednoznacznie identyfikowane na podstawie rodzaju promieniowania, jakie emitują, energii promieniowania i okresu połowicznego rozpadu.
Aktywność – używana jako miara ilości obecnego radionuklidu – wyrażana jest w jednostce zwanej bekerel (Bq): jeden bekerel to jeden rozpad na sekundę. Okres połowicznego rozpadu to czas potrzebny na zmniejszenie aktywności nuklidu promieniotwórczego w wyniku rozpadu do połowy jego wartości początkowej. Okres połowicznego rozpadu pierwiastka promieniotwórczego to czas potrzebny do rozpadu jednej połowy jego atomów. Może on wynosić od zaledwie ułamka sekundy do milionów lat (np. okres połowicznego rozpadu jodu-131 wynosi 8 dni, a węgla-14 – 5730 lat).
Źródła promieniowania
Ludzie są codziennie narażeni na naturalne źródła promieniowania, jak również na źródła stworzone przez człowieka. Promieniowanie naturalne pochodzi z wielu źródeł, w tym z ponad 60 naturalnie występujących materiałów radioaktywnych znajdujących się w glebie, wodzie i powietrzu. Radon, naturalnie występujący gaz, wydobywa się ze skał i gleby i jest głównym źródłem naturalnego promieniowania. Każdego dnia ludzie wdychają i spożywają radionuklidy z powietrza, żywności i wody.
Ludzie są również narażeni na naturalne promieniowanie z promieni kosmicznych, szczególnie na dużych wysokościach. Średnio 80% rocznej dawki promieniowania tła, którą otrzymuje człowiek, pochodzi z naturalnie występujących źródeł promieniowania ziemskiego i kosmicznego. Poziomy promieniowania tła różnią się geograficznie ze względu na różnice geologiczne. Narażenie na promieniowanie w niektórych obszarach może być ponad 200 razy wyższe niż średnia światowa.
Narażenie człowieka na promieniowanie pochodzi również ze źródeł stworzonych przez człowieka, począwszy od produkcji energii jądrowej po medyczne zastosowania promieniowania w diagnostyce lub leczeniu. Obecnie najczęstszymi źródłami promieniowania jonizującego stworzonymi przez człowieka są urządzenia medyczne, w tym aparaty rentgenowskie.
Narażenie na promieniowanie jonizujące
Narażenie na promieniowanie może być wewnętrzne lub zewnętrzne i można je uzyskać poprzez różne drogi narażenia.
Narażenie wewnętrzne na promieniowanie jonizujące występuje, gdy radionuklid jest wdychany, połykany lub w inny sposób dostaje się do krwiobiegu (na przykład przez wstrzyknięcie lub przez rany). Narażenie wewnętrzne ustaje, gdy radionuklid zostaje wyeliminowany z organizmu, albo samoistnie (np. poprzez wydalanie), albo w wyniku leczenia.
Narażenie zewnętrzne może wystąpić, gdy materiał promieniotwórczy unoszący się w powietrzu (taki jak pył, ciecz lub aerozol) osadza się na skórze lub ubraniu. Ten rodzaj materiału radioaktywnego można często usunąć z ciała przez zwykłe mycie.
Narażenie na promieniowanie jonizujące może również wynikać z napromieniowania ze źródła zewnętrznego, takiego jak medyczne narażenie na promieniowanie rentgenowskie. Napromieniowanie zewnętrzne ustaje, gdy źródło promieniowania jest osłonięte lub gdy dana osoba wyjdzie poza pole promieniowania.
Ludzie mogą być narażeni na promieniowanie jonizujące w różnych okolicznościach, w domu lub w miejscach publicznych (narażenie publiczne), w miejscu pracy (narażenie zawodowe) lub w środowisku medycznym (podobnie jak pacjenci, opiekunowie i wolontariusze).
Narażenie na promieniowanie jonizujące można podzielić na 3 sytuacje narażenia. Pierwsza z nich, sytuacja narażenia planowanego, wynika z celowego wprowadzenia i eksploatacji źródeł promieniowania w określonych celach, jak w przypadku medycznego zastosowania promieniowania do diagnozowania lub leczenia pacjentów, lub zastosowania promieniowania w przemyśle lub badaniach. Drugi rodzaj sytuacji, narażenia istniejące, ma miejsce wówczas, gdy narażenie na promieniowanie już istnieje i należy podjąć decyzję w sprawie kontroli – na przykład narażenie od radonu w domach lub miejscach pracy lub narażenie od naturalnego promieniowania tła w środowisku. Ostatni rodzaj, sytuacje narażenia wyjątkowego, wynikają z nieoczekiwanych zdarzeń wymagających szybkiej reakcji, takich jak awarie jądrowe lub działania złośliwe.
Medyczne zastosowanie promieniowania odpowiada za 98 % dawki dla ludności pochodzącej ze wszystkich sztucznych źródeł i stanowi 20 % całkowitego narażenia ludności. Rocznie na całym świecie wykonuje się ponad 3600 mln diagnostycznych badań radiologicznych, 37 mln procedur medycyny nuklearnej oraz 7,5 mln zabiegów radioterapii.
Wpływ promieniowania jonizującego na zdrowie
Uszkodzenia tkanek i/lub narządów spowodowane promieniowaniem zależą od otrzymanej dawki promieniowania lub dawki pochłoniętej, która jest wyrażana w jednostce zwanej grejem (Gy). Potencjalne szkody wynikające z dawki pochłoniętej zależą od rodzaju promieniowania i wrażliwości różnych tkanek i narządów.
Dawka skuteczna jest stosowana do pomiaru promieniowania jonizującego pod względem możliwości spowodowania szkody. Siwert (Sv) jest jednostką dawki skutecznej, która uwzględnia rodzaj promieniowania oraz wrażliwość tkanek i narządów. Jest to sposób pomiaru promieniowania jonizującego pod względem możliwości wyrządzenia szkody. Sv uwzględnia rodzaj promieniowania oraz wrażliwość tkanek i narządów.
Sv jest bardzo dużą jednostką, więc bardziej praktyczne jest stosowanie mniejszych jednostek, takich jak milisiwerty (mSv) lub mikrosiwerty (μSv). W jednym mSv znajduje się tysiąc μSv, a w jednym Sv tysiąc mSv. Oprócz ilości promieniowania (dawki), często przydatne jest wyrażenie szybkości, z jaką ta dawka jest dostarczana (wskaźnik dawki), np. mikrosiwertów na godzinę (μSv/h) lub milisiwertów na rok (mSv/rok).
Powyżej pewnych progów promieniowanie może upośledzać funkcjonowanie tkanek i/lub narządów i może powodować ostre skutki, takie jak zaczerwienienie skóry, utrata włosów, oparzenia popromienne lub ostry zespół popromienny. Skutki te są bardziej dotkliwe przy wyższych dawkach i większych wartościach dawki. Na przykład, dawka progowa dla ostrego zespołu popromiennego wynosi około 1 Sv (1000 mSv).
Jeśli dawka promieniowania jest niska i/lub jest dostarczana przez długi okres czasu (niska szybkość dawki), ryzyko jest znacznie mniejsze, ponieważ istnieje większe prawdopodobieństwo naprawienia szkody. Nadal jednak istnieje ryzyko wystąpienia skutków długoterminowych, takich jak rak, które mogą pojawić się po latach lub nawet dekadach. Efekty tego typu nie wystąpią zawsze, ale ich prawdopodobieństwo jest proporcjonalne do dawki promieniowania. Ryzyko to jest wyższe w przypadku dzieci i młodzieży, ponieważ są one znacznie bardziej wrażliwe na ekspozycję na promieniowanie niż dorośli.
Badania epidemiologiczne populacji narażonych na promieniowanie, takich jak osoby ocalałe po wybuchu bomby atomowej lub pacjenci poddawani radioterapii, wykazały znaczny wzrost ryzyka zachorowania na raka przy dawkach powyżej 100 mSv. Niedawno niektóre badania epidemiologiczne osób narażonych na ekspozycję na promieniowanie w celach medycznych w dzieciństwie (pediatryczna tomografia komputerowa) sugerowały, że ryzyko zachorowania na raka może wzrosnąć nawet przy niższych dawkach (50-100 mSv).
Prenatalna ekspozycja na promieniowanie jonizujące może wywołać uszkodzenie mózgu u płodów po ostrej dawce przekraczającej 100 mSv między 8. a 15. tygodniem ciąży oraz 200 mSv między 16. a 25. tygodniem ciąży. Przed 8. tygodniem lub po 25. tygodniu ciąży badania na ludziach nie wykazały ryzyka promieniowania dla rozwoju mózgu płodu. Badania epidemiologiczne wskazują, że ryzyko nowotworu po narażeniu płodu na promieniowanie jest podobne do ryzyka po narażeniu we wczesnym dzieciństwie.
Odpowiedź WHO
WHO ustanowiła program ochrony przed promieniowaniem w celu ochrony pacjentów, pracowników i społeczeństwa przed zagrożeniami dla zdrowia wynikającymi z narażenia na promieniowanie w sytuacjach planowanego, istniejącego i nagłego narażenia. Koncentrując się na aspektach zdrowia publicznego związanych z ochroną przed promieniowaniem, program ten obejmuje działania związane z oceną ryzyka promieniowania, zarządzaniem i komunikacją.
Zgodnie ze swoją podstawową funkcją „ustanawiania norm i standardów oraz promowania i monitorowania ich wdrażania”, WHO współpracowała z 7 innymi organizacjami międzynarodowymi w zakresie rewizji i aktualizacji międzynarodowych podstawowych norm bezpieczeństwa w zakresie promieniowania (BSS). WHO przyjęła nowe międzynarodowe podstawowe normy bezpieczeństwa w 2012 r. i obecnie pracuje nad wsparciem ich wdrażania w państwach członkowskich.
.