Säteily ja sen mittaaminen

Säteily on energian siirtymistä tilassa. Säteilyä on kahdenlaista - ionisoivaa ja ionisoimatonta. Korkeaenergistä säteilyä kuten gamma- ja röntgensäteilyä, joka kykenee irrottamaan aineesta elektroneita, kutsutaan ionisoivaksi säteilyksi. Matalaenergisempää ionisoimatonta säteilyä ovat muun muassa sähkömagneettikentät ja ultraviolettisäteily. Ultraviolettisäteilyn vaikutuksista ihoon voi lukea erillisestä artikkelista.

Säteily voi ilmetä joko sähkömagneettisena aaltoliikkeenä tai hiukkassäteilynä. Sähkömagneettinen aaltoliike koostuu fotoneista ja hiukkassäteily esimerkiksi elektroneista, neutroneista tai alfahiukkasista (heliumytimistä).

Korkeaenergistä ionisoivaakin säteilyä on aina luonnollisesti elinympäristössämme. Luonnollinen säteily on peräisin maaperän radioaktiivisista aineista ja avaruudesta tulevasta kosmisesta säteilystä. Säteilyä syntyy myös ihmisten toiminnan seurauksena muun muassa ydinenergian tuotannossa, röntgenkuvantamisessa ja sädehoidossa.

Suomalaisten säteilyaltistuminen

Säteilyä on ollut maapallolla aina, ja kaikki ihmiset altistuvat säteilylle jatkuvasti. Säteilyn vaikutuksia arvioitaessa tulee siis huomata, että altistumatonta ihmisryhmää ei ole olemassa. Tutkimuksissa verrataan aina enemmän ja vähemmän säteilyä saaneita ryhmiä keskenään ja pyritään arvioimaan lisäannoksen vaikutusta. Säteilyannoksen mahdollisimman tarkka arviointi on välttämätön perusta säteilyn terveysvaikutuksien selvittämiselle.

Vuonna 2018 suomalaisten saama ionisoivan säteilyn aiheuttama keskimääräinen efektiivinen annos oli 5,9 millisievertiä (mSv). Suurin osa tästä oli peräisin sisäilman radonista (kuva ). Lue halutessasi lisää: STUK: Suomalaisten keskimääräinen säteilyannos.

Sisäilman radon

Suomalaisten tärkein säteilyaltistuksen lähde on sisäilman radon, joka aiheuttaa lähes ¾ keskimääräisestä vuosittaisesta sädeannoksesta. Radon-222 on kaasumainen alkuaine, jota syntyy uraanin (ja thoronin) hajoamisketjussa. Radon on alfa-aktiivinen eli sen radioaktiivisen hajoamisen yhteydessä vapautuu alfahiukkanen eli heliumydin. Radonin puoliintumisaika on 3,8 vuorokautta, ja myös useat sen tytärnuklidit ovat radioaktiivisia. Radonin määrä ilmassa kuvataan aktiivisuuspitoisuutena kuutiometriä kohti. Aktiivisuuden yksikkö on becquerel (Bq), joka vastaa yhtä radioaktiivista hajoamista sekunnissa.

Radon kulkeutuu maaperästä rakennuksiin, mikäli perusta ei ole riittävän tiivis. Kaasuna radon kulkeutuu hengitysilman mukana keuhkoihin, jossa se aiheuttaa keuhkoepiteeliin kohdistuvan sädeannoksen. Pieni määrä radonia imeytyy verenkiertoon, mutta muuhun elimistöön kohdistuva säteilyannos on huomattavasti pienempi kuin keuhkoannos.

Suomessa asuntojen keskimääräinen radonpitoisuus on noin 100 Bq/m3. Tämä on korkeampi kuin useimmissa muissa Euroopan maissa. Suomen sisällä korkeita pitoisuuksia esiintyy yleisimmin Kymenlaaksossa ja Päijät-Hämeessä. Suomen korkea radonpitoisuus liittyy osin maaperään, jossa radonin lähteenä olevan uraanin pitoisuus on varsin korkea. Toisaalta kylmän ilmaston takia asunnot rakennetaan varsin tiiviiksi, jolloin ilmanvaihto voi olla vähäistä. Korkeita radonpitoisuuksia voi parhaiten ehkäistä varmistamalla rakentamisvaiheessa alapohjan riittävän tiiviyden. Valmiin asunnon radonpitoisuutta voi alentaa asentamalla radonkaivon tai radonpumpun.

Lue halutessasi lisää: STUK: Radon Suomessa.

Säteilyn terveysvaikutukset

Säteilyn terveysvaikutukset perustuvat pääosin sen aiheuttamiin DNA-vaurioihin. DNA-vaurio voi syntyä joko säteilyn osuessa perimäainekseen tai epäsuorasti säteilyn synnyttämien reaktiivisten atomien tai molekyylien (vapaiden radikaalien) aiheuttamana.

Solun korjausmekanismit eliminoivat valtaosan DNA-vaurioista, mutta mikäli vaurio jää korjaamatta tai korjataan virheellisesti ja solu jää henkiin, seurauksena voi olla syövän kehittyminen. Säteilyn aiheuttamaa syöpää ei voida erottaa muiden tekijöiden aiheuttamasta. Viimeisten 10–20 vuoden aikana säteilyn on havaittu aiheuttavan myös muita vaikutuksia, kuten epigeneettisiä muutoksia ja epäsuoria vaikutuksia, mutta säteilyn terveysvaikutusten kannalta oleellisina pidetään mutaatioita.

Syövän lisäksi lyhyessä ajassa saatu suuri säteilyannos voi aiheuttaa niin sanotun säteilysairauden tai säteilyvaurion johonkin kehon osaan. Säteily voi aiheuttaa myös sikiövaurioita.

Lue halutessasi lisää: STUK: Säteilyn terveysvaikutukset.

Säteilyn aiheuttama syöpävaara

Säteilyn aiheuttamat mutaatiot sijoittuvat genomiin satunnaisesti, ja suurin osa niistä joko korjataan, eliminoidaan tai on merkityksettömiä. Silti periaatteessa on mahdollista, että jo yksittäinen kriittiseen DNA-kohtaan sijoittuva vaurio saattaa käynnistää syövän syntymisen. Tämä edellyttää myös joukon muita muutoksia ja pitkän prosessin, jonka lopputuloksena on pahanlaatuisen kasvaimen kehittyminen.

Tämä on teoreettinen tausta sille, miksi vallitsevan käsityksen mukaan täysin turvallista säteilyannosta tai kynnysarvoa ei ole olemassa, vaan säteilyn aiheuttama lisäriski suurenee aina yhtä paljon annosyksikköä kohti. Mitä suurempi annos, sitä suurempi riski.

Myös väestötason havainnot epidemiologisista tutkimuksista puoltavat tätä mallia. Epidemiologisissa tutkimuksissa riskiä ei tosin ole kyetty osoittamaan 50–100 millisievertiä pienemmillä annostasoilla. Syynä on se, että säteilyn aiheuttama riskilisä muista tekijöistä johtuvaan perustasoon on varsin pieni.

Säteily aiheuttaa useimpia syöpätyyppejä, mutta vaikutuksen suuruus vaihtelee. Suurin riski annosyksikköä kohti liittyy leukemiaan, virtsarakko- ja rintasyöpään sekä aivokasvaimiin.

Eri väestöryhmistä säteily aiheuttaa suuremman riskin lapsilla ja nuorilla kuin aikuisilla. Naisilla riskikertoimet ovat miehiä korkeampia.

Suomessa tärkein säteilyn aiheuttama terveysvaikutus on radonin aiheuttama keuhkosyöpävaara. Radonin arvioidaan aiheuttavan 5–10 % Suomessa todettavista keuhkosyövistä eli noin 200 keuhkosyöpää vuodessa. Radonin ei ole osoitettu suurentavan muiden syöpien tai sairauksien riskiä.

Säteilyn aiheuttama perinnöllinen haitta

Säteily voi aiheuttaa mutaatioita myös sukusoluissa. Jos sukusolusta kehittyy lapsi, hän kantaa mutaatiota kaikissa soluissaan. Tällöin se voi periytyä edelleen jälkeläisille siirtyen eteenpäin seuraavalle sukupolvelle. Säteilyn aiheuttamat mutaatiot jakautuvat satunnaisesti, joten niitä voi esiintyä missä tahansa osassa DNA:ta. Säteilyn aiheuttaman sukusolun mutaation vaikutus riippuu sen sijainnista ja tyypistä.

Perinnöllisiä vaikutuksia on kuitenkin raportoitu vain eläinkokeissa. Ihmisillä niitä ei ole tutkimuksissa pystytty osoittamaan, vaikka niitä pidetään mahdollisina.

Säteily ja raskaus

Sikiö on alkuraskauden aikana herkkä säteilyn vaikutuksille. Aivan alkuraskaudessa, yleensä ennen kuin nainen edes tietää olevansa raskaana, säteily voi aiheuttaa keskenmenon. Raskauden alkukolmanneksella sikiön elinten kehittyessä merkittävä säteilyaltistus voi aiheuttaa erityisesti hermoston epämuodostumia. Myöhemmin sikiökehityksen aikana säteily voi aiheuttaa kasvuhäiriöitä ja hyvin suurilla annoksilla epämuodostumia.

Normaalissa säteilyn käytössä, kuten röntgentutkimuksissa, saatavilla annostasoilla sikiövaikutuksia ei ole osoitettu. Lääketieteellisessä säteilysuojelussa kaikki sikiöaikainen säteilyaltistus pyritään silti minimoimaan riskien välttämiseksi. Sikiöaikainen säteilyaltistus suurentaa myös syntyvän lapsen syöpävaaraa.

Säteilysairaus ja kudosvaikutukset

Suuret säteilyannokset aiheuttavat kudostuhoa, joka voi johtaa paikalliseen kudosvaurioon tai säteilysairauteen, jos altistus kohdistuu koko kehoon tai suureen osaan siitä. Kudosvaikutukset ilmenevät kuitenkin vain hyvin suurilla annostasoilla. Näitä esiintyy vain onnettomuuksissa (hallitsemattoman säteilyaltistuksen tilanteissa) tai sädehoidon yhteydessä.

Nopeasti jakautuvat kudokset ovat alttiimpia säteilyn vaikutuksille. Herkimmin tuhoutuu luuydin, mikä ilmenee solukatona, erityisesti leukosyyttien ja verihiutaleiden vähenemisenä. Suurilla annoksilla vaikutus ilmenee nopeammin ja voi olla palautumaton. Säteilysairaus voi ilmetä myös ruoansulatuskanavan ja keskushermoston oireina. Se on vaikeahoitoinen ja johtaa usein kuolemaan.

Jos suuri annos kohdistuu vain osaan kehosta kuten sädehoidossa, seurauksena voi kehittyä arpimaista sidekudosta (fibroosia) ja verisuonimuutoksia. Eri elimistä vaikutuksia voi ilmetä muun muassa ihossa ja keuhkoissa. Sukurauhasiin kohdistuvasta säteilystä voi seurata pysyvä tai ohimenevä hedelmättömyys ja silmän linssiin kohdistuvasta säteilykaihi. Myös hermosto ja sydän ovat alttiita säteilyn haittavaikutuksille. Osa vaikutuksista kehittyy kuukausien aikana, osa voi ilmetä vasta vuosien kuluttua.

Viimeisten 10 vuoden aikana on saatu yhä enemmän näyttöä myös säteilyn aiheuttamasta verenkiertoelimistön sairauksien riskistä. Aiemmin tunnetun sädehoitoon liittyvän sydänsairauden riskin lisäksi myös pienemmät säteilyannokset vaikuttavat suurentavan useiden eri verenkiertoelimistön sairauksien riskiä. Asiaa koskevan tutkimusnäytön ja tietämyksen voi kuitenkin odottaa vielä kehittyvän ja täsmentyvän lähivuosina.

Säteilyvaaratilanteessa suojautuminen

Suomessa ei ole koskaan ollut sellaista säteilyvaaratilannetta, jossa olisi ollut tarve esimerkiksi sisälle suojautumiseen tai joditablettien ottamiseen. Säteilyvaaratilanteessa viranomaisten toteuttamilla suojelutoimilla pyritään estämään ja rajoittamaan väestön altistumista säteilylle. Tavoitteena on pitää säteilyn satunnaisvaikutukset (syöpä) niin vähäisinä kuin mahdollista sekä estää säteilystä aiheutuvat suorat terveyshaitat (esim. säteilyvammat, säteilysairaudet).

Jos tilanne vaatii nopeaa suojautumista, varoitetaan ihmisiä väestöhälyttimien yleisellä vaaramerkillä, joka on yhtäjaksoinen nouseva ja laskeva äänimerkki. Lisäksi väestöä varoitetaan vaaratiedotteella muun muassa radiossa, televisiossa sekä älypuhelimien 112 Suomi -sovelluksessa. Yleisen vaaramerkin kuuluessa on siirryttävä sisätiloihin ja seurattava toimintaohjeita vaaratiedotteista.

Lue halutessasi lisää: STUK: Toimintaohjeita säteilyvaaratilanteessa kansalaisille.

Radioaktiivinen jodi ja joditabletti

Ydinlaitosonnettomuudessa ympäristöön voi vapautua radioaktiivista jodia. Radiojodi pääsee yleensä ympäristöön kaasuna, mutta kulkeutuu ihmiseen myös ravinnon, erityisesti maidon kautta. Se kertyy stabiilin jodin tavoin kilpirauhaseen ja aiheuttaa siihen kohdistuvan säteilyannoksen. Radiojodi voi suurentaa kilpirauhassyövän vaaraa, lähinnä lapsilla ja nuorilla.

Radiojodin kertymistä voi vähentää ottamalla joditabletin, jolloin radiojodin kertyminen elimistöön vähenee. Joditabletin suojavaikutuksen kannalta oikea ajoitus on kuitenkin erittäin tärkeää. Viranomaiset ohjeistavat tablettien käytöstä sen ollessa ajankohtaista. Altistuksen jo tapahduttua joditabletti ei enää merkittävästi pienennä sädeannosta. Tablettien ottamista suositellaan enintään 40-vuotiaille, raskaana oleville ja imettäville.

Lue halutessasi lisää: STUK: Joditabletti suojaa kilpirauhasta.