Vad är joniserande strålning?

Vad är joniserande strålning och hur fungerar den?

Joniserande strålning är strålning med hög energi som har förmågan att slita loss elektroner från atomkärnor och därmed bilda joner.

Joniserande strålning finns överallt omkring oss i form av den så kallade bakgrundsstrålningen. Bakgrundsstrålningen kommer från den egna kroppen, marken och rymden. Bakgrundsstrålningen motsvarar en dos på ca 1 mSv per år. Utöver bakgrundsstrålningen utsätts vi för strålning från radon i bostäder, industri, läkarundersökningar och behandlingar. Detta motsvarar en årlig dos på ca 2 mSv.

Det finns olika typer av joniserande strålning alfa-strålning beta-strålning, gamma-strålning och neutronstrålning. Dessa beskrivs i följande avsnitt.

Olika typer av joniserande strålning

α – Alfastrålning

Alfa-strålning innebär att atomkärna sönderfaller och bildar ett nytt ämne samt en alfa-partikel. En alfa-partikel består av 2 protoner och 2 neutroner, dvs. grundämnet helium.

Alfa-strålning stoppas enkelt med hjälp av t.ex. ett papper. Räckvidden i luft är ca 10 cm. Alfastrålning är därför enbart farligt för människan när den kommer i direkt kontakt med cellerna, dvs. om man får in alfa-strålande partiklar i kroppen, exempelvis via inandning av damm.

β – Betastrålning

Beta-strålning innebär att en atomkärna sönderfaller genom att avge en beta-partikel.

Betastrålningen består av negativt laddade elektroner eller positivt laddade positroner som slungas ut från atomkärnan. Räckvidden är betydligt längre än för alfa-strålning, i luft är den upp till 20 meter, den stoppas dock av exempelvis en bräda eller grova kläder. I levande vävnad kan den tränga in ca 1 cm, vilket innebär att den kan ge höga stråldoser på nära håll eller om man får in beta-strålande partiklar i kroppen.

Det finns tre olika typer av betastrålning:

  • β- (beta minus sönderfall) innebär att en neutron sönderfaller i en atomkärna sönderfaller till en proton, en elektron och en antineutrino.
  • β+ (beta plus sönderfall) innebär att en proton i en atomkärna sönderfaller till en neutron, positron samt en neutrino
  • ε (elektroninfångning) innebär att en elektron i elektronhöljet fångas av atomkärnan och omvandlar en proton till en neutron och en neutrino.

 

γ – Gammastrålning

När en atomkärna sönderfaller vid exempelvis β—sönderfall frigörs ofta energi vilken avges i form av gammastrålning. Strålningen består av elektromagnetisk strålning med hög energi och stor räckvidd, i luften kan den nå hundratals meter. Styrkan avtar dock med kvadraten på avståndet.

Till skillnad från alfa- och beta-strålning kan inte enklare material stoppa gammastrålning. För att skärma av gammastrålning används ofta bly och tjocka betongväggar (i betong och sten kan gammastrålning tränga in någon meter).

Neutronstrålning

Neutronstrålning uppstår när en partikel med hög energi krockar med en atomkärna så att den splittras och då frigör en neutron.

Neutronstrålning är den typ av strålning som driver kärnklyvningsprocessen i ett kärnkraftverk. En neutron krockar med en atomkärna som delas i två (klyvs) atomkärnor samtidigt som det frigörs neutroner i krocken som flyger iväg och krockar med andra atomkärnor som klyvs och frigör nya neutroner osv.

Neutronstrålning stoppas av 3-5 meter vatten eller 2-3 meter tjock betong.

Hur farlig är den joniserande strålningen?

Joniserande strålning har så pass hög energi att den kan förändra celler som kommer i dess väg och också skada arvsanlagen i cellen, DNA:t. Normalt reparerar kroppen de skadade cellerna, men de kan också leda till att cancer utvecklas. En person som utsätts för en engångsdos av 20 mSv råder en ökad risk för cancer på ca 0,1%. Det kan dock dröja flera år innan sjukdomen visar sig.

Vid mycket höga doser (över 1 Sv) skadas en stor mängd celler och akut strålsjuka kan då uppstå. De första tecknen är illamående och kräkningar efter några timmar följt av bland annat förlust av en stor mängd vita blodkroppar efter några veckor. Vid en dos på 3 Sv är överlevnadschansen ca 50%, vid 5 Sv är överlevnadschansen osannolik. En dos på 12 Sv eller högre är alltid dödlig.