Od początku Wsechświata, promienitwórcze atomy ulegały rozpadowi. Większość z nich znikneła pozostawiając stabline atomy. Jedank niektóre są nadal radioaktywne, a niekiedy będą promieniotwórcze jeszcze przez miliardy lat, przechodząc szereg przeobrażeń, które w końcu doprowadzą do stabilności. Inne rodzą się co dzień. Dlatego od początku świata, Ziemia oraz wszystkie żywe istoty i wszystko wokół nich jest promieniotwórcze. Naturalna promieniotwórczość występuje również w organiźmie człoweika, ponieważ żywność i woda, które wchłaniamy, powietrze, które wdychamy zawiera radioaktywne atomy. Otaczjące nas promieniowanie można zmierzyć specjalnymi przyrządami (licznikami promieniowania) z dużą dokładnością.

Dawki, ich skutki i ochrona radiologiczna

"Ponad dwie trzecie dawki ptomieniowania jonizującego
jaką otrzymuje przeciętny Francuz pochodzi ze źródeł
naturalnych, a jedna czwarta - ze źródeł sztucznych
głównie medycznych (np. prześwietleń rentgenowskich)."

Człowiek narażony jest na różne rodzaje promieniowania jonizującego, które wywołują praktycznie ten sam efekt, choć inne jest ich pochodznie. Narażenie na promienowanie może być dobrowolne (opalanie się, badania lekarskie), bądź niezamierzone.
Aby ocenić skutki promieniowaia jonizującego, należy z jednej strony znać rodzaje promieniowaia, a z drugiej strony wrażliwość napromieniowanego medium. Grej (Gy) i miligrej (mGy)to jednostki określające ilość przeniesionej energii przez promieniowanie do każdego kilograma materii, przez którą przechodzi (jednostki te są stosowane przede wszystkim w radioterapii). Czasem używa się jeszcze starej jednostki o nazwie rem: 1Sv=100 rem.
Siwert (Sv) milisiwert (mSv) są jednostkami określającymi ilość promieniowania lub dawkę jaką otrzymał żywy organizm, przy uwzględnieniu promieniowania alfa, beta, gamma oraz rodzaju tkanek (jednostki używane przede wszystkim w ochronie radiologicznej).

Życie na ziemi jest możliwe, ponieważ komórki obecne w żywej materii mogą się rozmnażać i rosnąć. Promieniowanie jonizujące jest jendym z wielu czynników, które mająwpływ na przebieg tych procesów, ponieważ wywołując jonizację, prowadzi do zmian chemicznych oraz biologicznych w komórkach i tkankach ustroju.
Na szczęście organizmy wykazują, w pewanych granicach, zdolność do naprawiania niepożądanych zmian. Bez owego mechanizmu naprawiania i odnawiania życie nie byłoby możliwe. Biologiczne skutki popromienne są różne w zależności od rodzaju i energii promieniowania. Miarą ryzyka wystąpienia szkody biologicznej jest dawka promieniowania, którą otrzymują tkanki (o czym już wcześniej wspominałem, ale jest to na tyle ważne, że pozwole sobie powtórzyć tą informację). Dawkę tę mierzymy w siwertach (Sv).
Obok przedstawiam orientacyjne dawki roczne (w mSv) jakie otrzymujemy (w Polsce; dane z 1991 r.; Państwowa Agencja Atomistyki - Ref.4) z różnych źródeł promieniowania jonizującego.
Jesteśmy wystawieni na działanie promieniowania jonzującego ze źródeł naturalnych i sztucznych:

• Działa na nas promieniowanie naturalnych pierwiastków radioaktywnych obecnych zawsze w glebie, skałach, powietrzu i wodzie , a także promieniowanie kosmiczne przenikające do atmosfery z przestrzeni kosmicznej.
• Ulegamy napromieniowaniu wewnętrznemu z pierwiastków radioaktywnych, które dostają sido naszego organizmu wraz z pokarmem, wodą i powietrzem. Śladowe ilości pierwiastków promieniowórczych, jak potas-40, węgiel-14, rad-226 znajdują się także w naszej krwi i naszych kościach.
• Działa na nas również promieniowanie ze źródeł sztucznych, zrobionych i stosowanych przez człowieka, m.in. radioizotopów, aparatów randgenowkich, opadu po próbnych wybuchach jądrowych.

Skutki napromienowania. W zależności od dawki i rodzaju promieniowania, jego skutki mogą być mniej lub bardziej groźne dla zdrowia. Podczas badań różnych skutków biologicznych napromieniowań stosowane są dwa podejścia: epidemiologiczne i eksperymenty na żywych komórkach. Poniższy wykaz odnosi się do dawek wchłoniętych jednorazowo przez równomierne napromieniowanie całego ciała. W takim wypadku 1 grej jest równoważny 1 siwertowi w przypadku promieniowania X, gamma i beta, oraz 25 siwertom w przypadku promieniowania alfa. W radioterapii stosuje się na daną część ciała dawki skumulowane - znacznie przekraczające 5 grejów (dane Komisji Energii Atomowej Francji).

Skutki dużych dawek promieniowania rzędu kilku Sv są dobrze udokumentowane. Jeśli jednak otrzymamy niewielką dawkę promieniowania - rzędu kilkunastu mSv - to trudno określić skutek takiego napromieniowania. Przypuszcza się, że organizm może tolerować niskie dawki promieniowania i wynikające z tego uszkodzenia niewielkiej liczby komórek. Efekt popromienny zależy także od czasu w jakim napromieniowani wystąpiło oraz wielkość obszaru i miejsca npromieiowania ludzkiego ciała.
Warto wiedzieć, że największy udział w rocznej dawce ma radon, gaz promieniotwórczy pochodzący z rozpadu uranu znajdującego się w skałach, glebie, materiałch budowlanych. Radon gromadzi się głównie w pomieszczeniach zamkniętych, zbudowanych z kamienia, rzadko wietrzonych.

Jeśli mówimy o naturalnych źródłach promieniowania, to pozornie można sądzić, że nie mamy na nie żadnego wpływu. A przecież możemy starać się ten wpływ zmniejszyć. Przede wszystkim możemy obniżyć stężenie radonu w naszych mieszkaniach, wietrząc je lub wentylując.
Odziaływanie naturalnych źródeł promieniowania zostało zakłócone - już w naszej epoce - przez działalność człowieka. Przyczyną tych zakłóceń jest np.spalanie węgla i stosowanie sztucznych nawozów. Węgiel i fosfaty zawierają śladowe ilości uranu i radu. Choć stężenie promieniotwórczych pierwiastków w węglu i nzawozach jest niskie, to ilość tych substancji - uwolnionych w procesie spalania węgla lub rozsiewania nawozów - staje się znacząca. Dzieje się tak dlatego, że w Polsce spala się bardzo dużo węgla (150 mln ton węgla kamiennego rocznie) i szeroko stosuje się nawozy fosforowe.
Pyły emitowane do atmosfery w wyniku spalania węgla, zwiększają stężenie naturalnych substancji promieniotwórczych w powietrzu, glebie i roślinach. Substancje te wędrują bowiem w przyrodzie tak samo jak inne pierwiastki chemiczne.
Popioły i żużle wykorzystywane w budownictwie, zwiększją stężenie radonu w naszych mieszkaniach.

Ochrona radiologiczna. Nie da się całkowicie uniknąć oddziaływnia promieniowania, jesteśmy na nie skazani. promieniowanie jonizujące stwawrza zagrożenia, ale też przynosi ogromne kożyści. Zresztą nie ma takiej dziedziny ludzkiej działalnści, która byłaby wolna od zagrożeń. Na można ich całkowicie welimnować, ale można i trzeba je ograniczać.
Jedna z zasad ochrony radiologicznej mówi, że dawki otrzymane przez ludzi powinny być tak małe, jak to jest możliwe do osiągnięcia.
Zgodnie z międzynarodowymi przepisami, dawka promieniowania ponad tą jaką otzrymujemy ze źródeł naturalnych i medycznych nie powinna przekraczać 1 mSv w ciągu roku. Aby nie przekroczyć tej dawki, ilość wchłoniętego do organizmu z żywnością promieniotwórczego cezu nie może być większa w ciągu roku niż 80000 Bq dla osób dorosłych i 40000 Bq dla dzieci.
Europejska Wspólnota Gospodarcza (obecnie unia Europejska) ustaliła w 1986 r. limity stężeń aktywności dotyczące importowanej żywności, wyrażonej jako suma aktywości promientwórczych izotopów cezu.
A oto podstawowe zasady ochrony radiologicznej:

• Należy także unikać sytuacji, które mogą narazić nas na dodatkowe napromieniowanie. Starajmy się więc nie zbliżać do przedmiotów i urządzeń oznaczonych czerwoną "koniczynką".
• Nie należy dotykać, rozmontowywać ani otwierać pojemników, w których znajdują się (albo mogą się znajdować) materiały promieniotwórcze lub rozszczepialne. W żadnym przpadku nie wolno wyjmować źródeł z pojemników, usuwać osłon, rozmontowywać urządeń w których się znajdują, a zwłaszcza samych źródeł.
• Nie należy zbliżać się do materiałów promieniotwórczych czy rozczepialnych nieznanego pochodzenia, a tym bardziej nie wolno ich kupować lub przechowywać w kieszeniach, biurkach, teczkach itp.

Kilka słów o największym naruralnym źródle promieniowania

Radioaktywność radonu i jego pochodnych sprawia, że w otaczającym nas powietrzu znajdują się ciągle prominiotwórcze atomy, które wnikają do naszych oskrzeli i płuc w procesie oddychania. Sam radon jako gaz szlachetny nie wchodzi w żadne reakcjie chemiczne. Jest szybko wydychany i nie powoduje istotnych szkód w układzie oddechowym. W oskrzelach i płucach osadzają siępochodne radonu. Tu też następuje dalszy ciąg ich rozpadu, podczas którego emitowane są m.in. aktywne biologicznie cząstki alfa. To właśnie one mogą wywołać zaburzenia w tkance oskrzeli i płuc, które niekiedy po latach ujawniają się w postaci raka płuc.
Nasza wiedza na temat biologicznych skutków oddziaływania radonu na człowieka opiera się przede wszystkim na badaniach górników w kopalniach uranowych, w których stężenie radonu sięga 30000 Bq/m³ i niektórych nieuranowych, gdzie występuje podwyższone stężenie radonu np. 3000 Bq/m³ (dane opublikowane przez Państwową Agencję Atomistyki w 1993 r.). Właśnie wśród górników pracującyh w tych kopalniach zaobserwowano zwiększoną umieralność na raka płuc. Nie stwierdzono natomiast ziększonego zagróżenia tą chorobą wśród górników dołowych kopalni soli, potasu, niklu czy miedzi, a więc tam, gdzie stężenie radonu jest niewielkie. Nie znamy natomiast - na podstawie bezpośrednich badań - zagrożeń zdrowia przeciętnego człowieka przebywającego w pomieszczeniach, gdzie stężenie radonu jest znacznie niższe niż w kopalniach. Przypuszcza się, że zagrożenie to jest proporcjonalne do wartości stężenia i czasu narażenia.
Przyjmuje się, że 80% czasu spędzamy w pomieszczeniach (dom, szkoła, biblioteka, teatr itp.), a tylko 20% na otwartej przestrzeni. Wiadomo, że stężenie radonu w pomieszczeniach jest kilkakrotnie (średnio 8 razy) wyższe niż "na wolnym powietrzu". Stąd też obecnie tak duże zinteresowanie radonem gromadzącym się w mieszkaniach i budynkach użyteczności publicznej. Tym bardziej, że na oddziaływanie radonu w pomieszczeniach narażona jest cała populacja, a więc także dzieci.
Jak już wspominałem koncentracja radonu w powietrzu atomsterycznym na otwratym teranie jest zwykla bardzo mała. Natomiast radon, który powstaje w podłożu pod budynkiem przenika przez szceliny w podłodze, otwory na instalacje i gromadzi się w zamkniętych pomieszczeniach.
W ten sposób jego stężenie wewnątrz budynku jest znacznie wyższ niż na "wolnym powietrzu". Zjawisko to wzmacnia dodatkowo efekt ssania, ponieważ ciśnienie wewnątrz budynku jest często niższe niż na zewnątrz. Stężenie radonu w mieszkaniach uzależnione jest przede wszystkim od struktury podłoża, na którym postawiono dom oraz od jakości izolacji mieszkania od ziemi. Znaczącym źródłem radonu w domach mogą być ściany i stropy zrobione z materiałów o podwyższonej zawartości radu, np. produkowanych na bazie żużli i popiołow lotnych. Mniej znaczącymi źródłami radonu w gospodarstwach domowych jest woda ze studni głębinowych oraz gaz ziemny.

A oto przykłady wartości aktywności wyrażone w bekerelach:

• cez-137 w mleku - 0.2-10 Bq/kg
  potas-40 w mleku - 40 Bq/kg
  
• pięcioletnie dziecko - 600 Bq
  dorosły człowiek o wadze 70 kg - 10.000 Bq
• woda wiślana w rejonie Warszawy - 0.1 Bq/kg
• jeden gram radu - 37 miliardów Bq
• 1 kg nawozu (superfosfatu) - 500 Bq
• jedna tona skały granitowej - 7 mln Bq
• tona popiołów ze spalania węgla - 2 MBq
• jeden litr wody morskiej - 12 Bq
• całkowita aktywność uwolniona podczas katastrofy w Czrnobylu - ok. 12*10¹⁸ Bq