I M3.ses serie om strålning


Något som framkom tydligt av vår aktuella enkät var att många känner sig osäkra på vad strålning egentligen är och hur det fungerar. Så vi fortsätter vår artikelserie med att gå igenom just det.

I grund och botten handlar strålning om överföring av energi utan fysisk kontakt eller via något medium. Strålning kan till exempel färdas genom luft, men behöver inte luften för att ta sig fram. Strålning färdas lika bra i tomma rymden. Så ljud betraktas normalt inte som strålning eftersom det är beroende av ett medium, som luft eller vatten. I rymden kan ingen höra dig skrika eftersom det saknas luft. Däremot kan vi se i rymden eftersom ljus till skillnad från ljud faktiskt är strålning.

Är strålning farligt?

Både ja och nej. Dels finns det olika typer av risker beroende på typen av strålning. Men även exakt samma strålning kan vara allt från direkt dödande eller bara hälsofarlig till harmlös eller rent livsnödvändig. Vilket beror på dosen.

Ta ljus som exempel. Solljus är strålning och utan solljus dör allt liv på jorden. Faktiskt. Får vi människor för liten dos solljus får vi d-vitaminbrist och drabbas av en lång rad sjukdomar.

Men får du för mycket solljus på för kort tid kan du både få omedelbara brännskador ("solbränna") och långsiktiga effekter av strålskador (melanom med mera). Och ställer du dig på fel ställe i en solkraftsanläggning som PS10 eller PS20 i Spanien så bränner solljuset upp dig på fläcken.

solkraft i spanien
I solkraftanläggningarna PS10 och PS20 i Sanlúcar la Mayor i södra Spanien koncentrerar ett stort område med reflektorer solljus till en punkt där det hettar upp vatten till ånga som driver en ångturbin. PS10 är på 10 megawatt, PS20 på 20 megawatt.]

Samma sak gäller joniserande strålning. Vi slår ut cancerceller med strålbehandling och vi använder röntgenstrålning för att se allt från hål i tänderna till benskörhet. Men samma typ av strålning kan i för stora doser orsaka cellskador och cancer eller, om du drar på rejält, döda oss på fläcken.

Tänk på vatten. Utan vatten dör vi. Men, som Falstaff Fakir skrev: Vatten är ett farligt gift som omger Visby Stift. Dricker du på tok för mycket vatten för snabbt dör du, till exempel av njursvikt.

Du kan naturligtvis även drunkna i vatten och vattenstrålen från en tillräckligt kraftig högtryckspump kan skära itu en människa. Vatten är både nyttigt och livsfarligt, det beror helt enkelt på dosen och intensiteten. Strålning fungerar på samma sätt.

Typer av strålning

Tänk dig att du ska förklara vad bröd är för en utomjording. Ganska snabbt inser du att det finns otroligt många olika sätt att beskriva och kategorisera bröd. Vi skiljer ju till exempel på bröd efter ingredienser, som vetebröd och rågbröd. Eller så delar vi in dem efter form, som limpor, frallor och tunnbröd.

Vi har lite svepande kategorier som grovt bröd eller matbröd. Om ett bröd är torrt och hårt kallas det oftast för knäckebröd, men kan ibland vara skorpor eller krutonger. Till råga på allt kan samma brödbit tillhöra flera kategorier. Rörigt? Jovisst, men de flesta av oss lär sig trots detta snart att hålla reda på en myriad olika brödsorter.

Vi har ett liknande problem med strålning. Det finns många olika typer av strålning och ännu fler sätt att kategorisera eller dela in dem. Till exempel efter vad strålningen kan sägas bestå av eller efter vilken källa den kommer ifrån. Eller hur mycket energi den innehåller.

Sedan kan en typ av strålning i sin tur delas upp i undergrupper efter till exempel våglängd eller efter intensitet. En skillnad mot bröd är tyvärr att få människor lär sig hålla isär de olika typerna och sorterna, eller ens vilka av dem eller vilka doser som är helt ofarliga eller direkt dödliga.

Två viktiga kategorer av strålning är å ena sidan elektromagnetisk strålning, som elektriska eller magnetiska fält och å andra sidan partikelstrålning som alfa-, beta, gammastrålning och neutronstrålning. Den vanligaste källan till partikelstrålning är olika former av radioaktivitet.

elektromagnetiskt spektrum
Det finns olika typer av elektromagnetisk strålning, från de kortaste våglängderna i gammastrålning, vidare till röntgenstrålar, sedan ultraviolett ljus, synligt ljus, infrarött ljus, värmestrålning, mikrovågor, radiobanden och verkligt långvågig strålning. Det som skiljer dem åt är våglängden.

Ett annat sätt att dela in strålning är att skilja på joniserande och icke-joniserande strålning. Joniserande strålning har så hög energinivå att den kan slå loss elektroner från de atomer som strålningen kolliderar med. De lossryckta elektronerna förvandlas till positivt laddade joner, en process som kallas jonisering.

Exempel på joniserande strålning är röntgenstrålning och partikelstrålning från radioaktiva ämnen. Icke-joniserande strålning har inte tillräcklig energi för att jonisera material. Exempel på icke-joniserande strålning är solljus och elektromagnetiska fält som radiovågor eller magnetfält som du hittar runt kraftledningar.

Ofta delar man sedan in icke-joniserande strålning i flera kategorier, som elektromagnetiska fält, optisk strålning och ultraljud.

joniserande strålning
Joniserande och icke-joniserande elektromagnetisk strålning. Det är i de korta våglängderna, från ultraviolett och kortare som elektromagnetisk strålning blir joniserande.

Du kan även kategorisera strålning efter vilken källa den kommer från, som till exempel värmestrålning, infraröd strålning eller röntgenstrålning.


Vad stoppar strålning?

Olika typer av strålning beter sig olika. En sak de har gemensamt är att de bromsas eller stoppas upp av olika material. Du kan hejda ultraviolett ljus från solen med ett par solglasögon, medan det krävs en blyplåt eller en betongvägg för att stoppa även den ganska måttliga gammastrålningen från en röntgenapparat.

Gammastrålning tränger lätt genom huden, något alfa- och betastrålning däremot inte klarar. Mikrovågor kan tränga genom huden, men når bara någon centimeter in. Det är därför du kan blockera ett Wii-nät genom att krama din router. Varför du nu skulle göra det.

röntgen säkerhetskontroll
Strålning tränger igenom olika saker olika mycket. Därför kan röntgenmaskiner i säkerhetskontroller se tvärs igenom en väska och avslöja en hel del av vad som finns inuti. Den här apparaten arbetar med flera energinivåer, så den både kan framhäva organiska material (vätskorna i flaskorna) och oorganiska material (i kameran, telefonen, nycklarna med mera).

Riskerna med strålning varierar också med typen. Den stora risken med joniserande strålning är att jonerna som släpps fria är kemiskt reaktiva och lätt kan skada eller rent av döda celler i kroppen. I tillräckligt stor dos innebär det strålskador medan mindre doser kan ge DNA-skador på sikt.

En obehaglig sida hos joniserande strålning är att du i allmänhet inte direkt känner av en farlig dos. Det till skillnad från icke-joniserande strålning där direkt farliga doser oftast känns som värme. Det klassiska exemplet är ju solsken. Eller om du står för nära en brasa eller en tillräckligt stark radiosändare.

Så mycket strålning utsätts du för

Om vi börjar med joniserande strålning så är man intresserad av hur stora doser vi samlar på oss. Ofta talar man om årsdoser, alltså hur mycket strålning du samlar ihop till under ett år. En sak många ofta glömmer är att vi omges av olika typer av naturligt förekommande joniserande strålning som funnits genom hela jordens historia. Vi har till exempel strålning från radioaktiva ämnen i marken och i vår egen kropp plus att vi har kosmisk strålning från rymden.

Markstrålningen varierar kraftigt beroende på var i världen du är medan den kosmiska stålningen är hyfsat konstant vid markytan. Ser vi till summan av naturligt förekommande joniserande strålning i Sverige så brukar man räkna med att vi får en årlig dos på ungefär 3 milli sievert.

Som en jämförelse ger en normal röntgenundersökning en genomsnittlig dos på ungefär 1 milli sievert medan Tjernobylolyckan 1986 ledde till ungefär 5 millisievert för de mest bestrålade personerna i Sverige under första året efter olyckan.

Den tillåtna årsdosen joniserande strålning för arbetare i svenska kärnkraftverk ligger på 50 millisievert. När japanska myndigheter skapade säkerhetszonen runt Fukushima baserade man den på en årsdos på 20 millisievert.

Samtidigt kan vi konstatera att människor levt i tusentals år längs kusten i regionen Kerala i Indien där den naturliga års dosen kan uppgå till så mycket som 30-50 millisievert. Rekordet har dock staden Ramsar i Iran där den naturliga årsdosen kan uppgå till över 100 millisievert.

ramsar iran
Ramsar är en kuststad vid Kaspiska havet, i norra Iran. Här hittar man vad som betraktas som den högsta naturliga bakgrundsstrålningen i världen. Strålningen har att göra med radiumhaltiga varma källor i området. Forskning pågår kring långsiktiga hälsorisker med strålningen i området, men hittills har man hittat få synliga effekter.

Om vi i stället tittar på icke-joniserande strålning så har vi också där en blandning av naturligt förekommande strålning och sådan som vi människor förorsakar. En naturligt förekommande strålning vi har orsak att vara rädda för är ultraviolett strålning. Ultraviolett strålning från solen gör att du kan skapa d-vitaminer, den bidrar till att du blir solbränd men kan också orsaka skador i ögon och hud och på sikt leda till cancer.

Sedan är ultraviolett strålning klurig genom att den ligger precis i gränsområdet mellan joniserande och icke-joniserande elektromagnetisk strålning.

Som en laserstråle direkt i ögat

Tittar vi på lite längre våglängder än ultraviolett ljus så har vi det synliga ljuset där du måste upp i rejäla intensiteten för att det ska vara skadligt. Som att få en laserstråle direkt in i ögat.

Går vi upp i ännu längre våglängder så hamnar vi det infraröda området, det vi ofta lite slarvigt kallar värmestrålning. Det är det du känner strax intill en glöd- eller halogenlampa, i en traditionell ugn eller när du kör infravärme på terrassen eller balkongen. Här finns en fördel: du känner ganska tydligt när du håller på att uppnå en farlig dos. Det bränns.

Hoppar vi upp ett snäpp till i våglängder har vi mikrovågor som utöver mikrovågsugnar även används i allt från radar till trådlösa telefoner, rörelsedetektorer och wifi-nät. Det finns en orsak att mikrovågsugnar har en tendens att störa wifi-nät, de kan ibland ligga i överlappande våglängdsområden.

Förlänger vi sedan våglängderna ytterligare hamnar vi i radioområdet med allt från rundradio, tv-master till mobiltelefoner och deras basstationer. Ytterligare bortom det, vid våglängder över 3 kilometer, hamnar du i det lågfrekventa området. Sådana vågor finns till exempel i de elektriska fälten runt kraftledningar.

När man diskuterar risker med mikro- och radiovågor, det som ofta kallas radiofrekvent strålning, så finns det lite olika åsikter. Bland forskare är bilden att den enda uppenbara effekt på kroppen man säkert kan se är värme.

Bland strålningsskeptiker finns en oro att radiovågorna också har andra effekter. De menar att vågornas effekter inte är tillräckligt klarlagda. Samtidigt kan man peka på att de här radiovågorna trots allt är ganska lika de värmevågor vi levt med hela evolutionen utan att skadas nämnvärt - utom just direkta brännskador då.

När man mäter stråldoser från mikro- och radiovågor talar man ofta om sar-värden eller specifik absorptionsnivå. Det här är ett mått på hur mycket effekt som absorberas av vävnad, och måttenheten är watt per kilo. Man tittar normalt på de punkter i kroppen där sar-värdena blir som högst, som huvudet när du pratar i en mobiltelefon.

De europeiska normerna tillåter max 2 watt per kilo i de mest utsatta kroppsdelarna. Vid nivåer på 100 watt per kilo har man till exempel kunnat se skador på ögonlinserna. Sajten Mobilfakta presenterar sar-värden för många vanliga produkter.

Strålning är ofta missförstådd

Många har betraktat mikrovågsugnar med misstro eftersom de värmer mat med strålning. Men faktum är att det gör en traditionell ugn också, enda egentliga skillnaden är att strålningen har en kortare våglängd.

Vilket för övrigt är samma strålning du känner framför en mysig öppen brasa där du grillar korv i strålningen. Eller så låter du samma slags strålning värma dig i form av infravärmen på terrassen. Senare i år, när du njuter av värmen från den härliga vårsolen så är det strålning det också, en cocktail av ultraviolett, infrarött och synligt ljus.

första mikrovågsugnen
En av de första mikrovågsugnarna, en Raytheon Radarrange. Den är 1,8 meter hög, väger 340 kilo, är vattenkyld, drar upp till tre kilowatt och kostade på sin tid närmare en halv miljon i dagens penningvärde. Dagens mikrovågsugnar drar normalt runt en kilowatt och är som bekant lite mindre och billigare.

Det här är lite typiskt för mycket av de diskussioner som omger strålning. Vi har en tendens att bli rädda för effekterna från våglängd av strålning medan vi knappt ens funderar över mycket högre doser av annan snarlik strålning från mer bekanta strålkällor.

Många tycks helt glömma att vi dagligen omges med en massa naturligt förekommande strålning av olika slag och att det faktiskt varit så sedan liv först uppstod på jorden.

De senaste åren har strålningen från mobiler, basstationer och trådlösa nätverk diskuterats flitigt. Medan strålningen från traditionella radio- och tv-master inte nämnvärt verkar ha bekymrat många under de 60-70 år vi omgetts av sådan. Och det är samma typ av strålning.

Allt hänger på dosen

Hur farlig strålning är beror som alltid på dosen. Den är i sin tur starkt knuten till å ena sidan effekten hos strålkällan och å andra sidan avståndet från källan. Strålningen avtar kraftigt med avståndet. Det är det som gör mobiltelefonerna till en risk: Visserligen strålar de svagt, men vi har en ovana att pressa dem mot örat timmar in sträck.

Den mest kraftfulla strålkällan vi människor har att göra med är solen. Kombinationen av jordens avstånd från solen, de skyddande magnetfälten runt jorden och vår atmosfär innebär att vi får så mycket solstrålning att vi kan leva här, men inte skadas av den. Om du inte solar för mycket förstås och extra illa blir det om du till exempel har anlag för malignt melanom.

solen 2015
Solen. Vår kraftigaste strålkälla fotograferad med en ultraviolettkänslig kamera, bilden är tagen 1 januari i år.

Att det mesta av den vardagsstrålning vi människor skapar inte ger speciellt tydliga kortsiktiga effekter är de flesta forskare eniga om. Sett till långsiktiga effekter går åsikterna isär mer, men tvärt emot vad många brukar försöka hävda så är det inget outforskat område. Tvärtom är det ett område där det forskas mycket idag och har forskats mycket under lång tid.

Mer i artikelserien om strålning