After the quake

..in the air for you and me?

Fukushiman ydinvoimalaonnettomuus sekä sen käsittely (sosiaalisessakin) mediassa ovat nostattaneet ja nostattavat edelleen suuria tunteita. Paha onnettomuushan tietenkin on kysymyksessä ja useita reaktoreita on polttoaineen sulamisen takia käyttökelvottomina. Siivousoperaatio kestänee vuosia tai vuosikymmeniä ja roboteille on luvassa töitä. Jotta onnetomuuden merkityksen ymmärtäisi pitäisi ensin ymmärtää millä tavalla ja missä määrin radioaktiivisuus on vaarallista. Aina kun opetan fysiikkaa yritän paukuttaa oppilaille päähän, että 1) ymmärtäkää suuruusluokat ja 2) tehkää dimensioanalyysi. Suuruusluokkien ymmärtäminen voi olla hankalaa koska on raportoitu jopa, että Fukushimassa säteily reaktorin vieressä hengaavalle olisi riittävän korkea aiheuttamaan vakavan säteilymyrkytyksen muutamassa tunnissa (1 sievertiä/tunti). Kuitenkin kauempana ydinvoimalan alueella säteilyä on vain tuhannesosa tästä ja Tokiossa säteily on luokkaa 0.2 miljoonasosaa tuosta yhdestä sievertistä/tunti. Vertailun vuoksi suomalaisen keskimääräinen annos kaikista lähteistä on 0.4 miljoonasosa sievertiä/tunti. Tupakoijat saavat tupakan sisältämien radioaktiivisten karsinogeenien takia kymmenen kertaa suuremman säteilyannoksen kuin mitä Tokiossa on mitattu.

Tuo toinen juttu, dimensioanalyysi, kuulostaa tosi vaikealta, mutta yksinkertaisimmalla tasolla se tarkoittaa sitä, että appelsiineja ei voi mitata banaaneissa eikä nopeutta esimerkiksi kilogrammoissa. Vähän monimutkaisemmalla tasolla tämä tarkoittaa sitä, että kun joku suure, kuten esimerkiksi säteilyannos, on määritelty toisten suureiden tulona tai osamääränä niin tärkeintä on ymmärtää miten suure muuttuu kun sen määrittelyssä käytetyt suureet muuttuvat. Radioaktiivinen annos on absorboitunut säteilyn energia per massa mihin se absorboituu (kertaa vielä hiukkasriippuva biologista vaikutusta kuvaava laatukerroin joka on väliltä 1-20, mutta se ei ole kovin oleellista tässä). Yhden joulen absorboitunut annos koko kehoon on 10-20 millisievertiä eikä riitä aiheuttamaan edes säteilysairauden oireita, mutta sama absorboitunut annos keskittyneenä vaikka kilpirauhaseen (25-50 grammaa, murto-osa koko kehon massasta) hajottaa koko elimen, koska rauhasen säteilyannos on silloin 20-40 sievertin luokkaa. Tämä on koko jutun pointti: jotta näillä uutisoiduilla säteilyannoksilla olisi jokin merkitys sen kannalta kannattaako juosta tukka tulessa ympyrää pitäisi ensin ymmärtää säteilyn suuruusluokka verrattuna haitallisiin määriin ja se mihin se säteily kohdistuu. Fukushimassa säteilyannos on joka tapauksessa pieni reaktorien lähiympäristöä lukuunottamatta, mutta onko mahdollista että radioisotooppeja kerääntyy ihmisten elimistöihin muhimaan ilkeästi? Litvinenko myrkytettiin kuoliaaksi vain 10 mikrogrammalla radioaktiivista polonium-210:tä.

Reaktorialueella säteily on lähinnä läpitunkevia gammasäteitä, joiden vaikutus kohdistuu koko kehoon. Tältä säteilyltä on kuitenkin helppo suojautua kun menee vaan tarpeeksi kauaksi reaktorilta. Ei tarvitse mennä edes Tokioon asti saatika sitten Suomeen. Ongelmallisempi tilanne on jos säteily fokusoituu johonkin sisäelimeen esimerkiksi sen takia, että radioisotooppia on joutunut ruuan mukana elimistöön. Yksi vaarallisimmista reaktorin sisältämistä radioaktiivisista aineista on jodi-131, jota syntyy uraanin hajoamisessa ja jonka puoliintumisaika on 8 päivää. Pienetkin annokset tuota jodia on vaarallista koska se on lyhyen puoliintumisajan takia hyvin radioaktiivinen ja se kerääntyy ruuan mukana kilpirauhaseen. Tällöin pieni elin voi saada hyvin suuren säteilyannoksen, mikä voi aiheuttaa mm. kilpirauhassyöpää. Tämän takia ydinkatastrofien varalta myydään apteekeissa joditabletteja, jotka kyllästävät kilpirauhasen, mikä estää radioaktiivisen jodin siirtymisen kilpirauhaseen. Toinen paha radioisotooppi on beta-säteilevä Cesium-137, jonka hajoamisen jälkeen syntyy usein myös gammasäteilyä. Isotoopilla on noin 30 vuoden puoliintumisaika, joka on lyhyehkö ja tekee isotoopista hyvin radioaktiivisen, mutta kuitenkin niin pitkä, että 50-luvun ydinkokeiden ja 1986 pamahtaneen Tsernobylin jäljiltä cesium-137:ää on vielä paljon jäljellä luonnossa. Se on atomien jaksollisessa järjestelmässä samassa sarakkeessa kaliumin kanssa joten se matkii kemiallisesti sen roolia elimistössä ja kerääntyy lihaksiin ja luihin. Beta-säteilyn kantama on pieni, joten cesium-137:stä ei ole suurta haittaa elimistön ulkopuolella, mutta elimistössä se tekee tuhoa.

Suomalaiset ovat kuulemma tyhjentäneet lääkejodit apteekkien hyllyiltä Fukushiman takia. Vaikka säteilyarvot ovat Fukushiman reaktorien lähellä korkeita gammasäteilyn takia Fukushiman reaktorista on IAEA:n mukaan (sivu päivitetty 20.3.) karannut vähän vaarallisia radioisotooppeja. Radioaktiivista jodia ei olla havaittu juomavedessä. Cesium-137 pitoisuudet ovat olleet raporttien mukaan Fukushiman ympäristössä pienet, tosin Fukushiman lähialueella muutamissa elintarvikkeissa on mitattu sallittujen määriä suurempia pitoisuuksia. Fukushiman reaktorit on suunniteltu pitämään radioaktiiviset mömmöt mahassaan vaikka pahin, eli ytimen täydellinen sulaminen tapahtuisi. Tämän takia säteilyarvojen rekisteröinti ja uutisointi viskomalla arvoja sinne tänne antaa huonon kuvan tilanteen vakavuudesta. Eurooppaan asti radioaktiivinen jodi ei edes ehtisi kulkeutumaan ennen kuin hajoaisi lyhyen puoliintumisajan takia.

Eli magnitudin 9.0 maanjäristys ydinvoimalan lähellä ja noin 10-metrinen tsunami johtaa kolmeen tuhoutuneeseen reaktoriin eikä säteilysairauteen ole kuollut vielä ketään! Statistisesti säteily voi ehkä aiheuttaa muutaman syövän, riippuu miten tilanne kehittyy, mutta Euroopassa onnettomuuden suorat seuraukset ovat olemattomia. Jos tätä vertaa fossiilisten polttoaineiden polttamisesta aiheutuviin ongelmiin niin tämä on aika pientä. Tämähän on ollut aina ydinvoiman kannattajien ässä hihassa: vaikka pahin tapahtuisi ydinvoimalaonnettomuuden vaikutukset ovat suhteellisen paikalliset, mutta ilmastonmuutos aiheuttaa maailmanlaajuisen ongelman. En itse ole mikään ydinvoimalobbaaja enkä sano, että ydinvoimaa olisi rakennettava lisää, mutta olisi hyvä, jos suuruusluokat pysyisivät keskustelijoiden hallussa ennen kuin mistään päätetään mitään.

Mainokset

6 responses to “After the quake

  1. Kiitos, tämä summaa 100%:sti minunkin mielipiteeni. Ärsyttää kun tulkitaan, että jos yritän takoa joditablettien hamstraajille ja paniikin lietsojille järkeä päähän, olen automaattisesti ydinvoimalobbareiden puolella.

  2. Täyttä asiaa. Hyvä summaus tosiaan. Lisäksi nyt tuntuu siltä, että ilmeisesti n. 15.000 ihmisen kuolema tuntuu tuon onnettomuuden takia jäävän vähän niin kuin sivuotsikoihin.

  3. Petri, toi mua raivostuttaa tässä tilanteessa kaikkein eniten. Tähän mennessä jotain 22000 ihmistä on kuollut ja sadattuhannet ovat taivasalla. Heitä uhkaa tällä hetkellä lähinnä kylmä ja nälkä, ei säteily. Silti jengi kohkaa jostain joditableteista. Ihmisillä ei ole mitään suhteellisuudentajua enää.

  4. 1,5 kk päästä olisi pidettävänä lääkisopiskelijoiten kurssi ympäristöstä ja säteilystä. Uskompa, että saan vastailla näihin kysymyksiin aika tiuhaan :). Voisinkin lainata tekstiäsi tenttikysymykseen..

    Säteilynbiologisen vaikutustekijän lisäksi voidaan ottaa huomioon kudoksen/elinten säteilyherkkyyden. Nämä painotuskertoimet ovat muuttuneet ajan myötä samalla kun ymmärrys säteilynbiologisista haitoista/hyödyistä :] selventyy. Datahan edelleen perustuu pitkälle edellisiin Japanilaisten kokemiin ydintuhoihin, joita länsimaalaiset siivittivät sodan päättämisen nimissä.

    Viime aikoina myös hormesis keskustelut ovat nostaneet uudestaan päätään. Voihan se ollakin, että pieni sädeannos voi hieman piristää :]. Voihan sitä ajatella, että pieni sädeannos valmistaa elimistön korjaamaan isompiakin vaurioita.

    Mielestäni tällä hetkellä on hätä usealla ja olen samaa mieltä, että media vouhkaa aika paljon säteilystä. Mutta toisaalta, jos maa tai lähivesi (meri kyllä on aika iso nielu) saastuu pahasti voi se aiheuttaa todella pitkäaikaisen ongelma-alueet. Toisaalta kylmää ja nälkää ei enää muisteta puolenvuoden päästäkään… paitsi he jotka muistelevat menehtyneitä tai vammojaan.

  5. Kiitoksia kommenteista! Fukushiman onnettomuuden nimittäminen ’ydinkatastrofiksi’ on jo aika arvelluttavaa, ihan kuin kyseessä olisi tsunamin aiheuttamaan katastrofiin verrattava onnettomuus. Useilla on varmasti mielessä atomipommitusten aiheuttamat kaameat säteilysairaudet vaikka säteilyannokset olivat niissä tapauksissa aivan eri kaliiperia jonkun Fukushiman päästöihin verrattuna. Onneksi kehitys kehittyy ja biologisista vaikutusmekanismeista tiedetään jo aika paljon. Pelko on usein se pahin vihollinen, muistakaa mitä Yoda sanoi 🙂 Onneksi tieto on aika hyvä lääke pelkoa vastaan. Ei tarvi ahistua turhan takia.

Kommentointi on suljettu.