Γράφει ο Τραϊκούδης Χρήστος. Οικονομολόγος, προϊστάμενος εμπορικού τμήματος Α’ υλών εταιρείας ανακύκλωσης, Msc in politics & economics in S.E and Eastern Europe, UoM
Πολλά από αυτά που χρησιμοποιούμε και καταναλώνουμε στην καθημερινότητά μας δεν εμφανίστηκαν απλώς στη φύση ως έτοιμα υλικά. Είναι αποτέλεσμα μακροχρόνιων γεωλογικών και χημικών διεργασιών που πραγματοποιήθηκαν μέσα στα πετρώματα της Γης. Η κατανόηση, επομένως, του τρόπου με τον οποίο σχηματίζονται, μεταβάλλονται και συμπεριφέρονται τα πετρώματα, τα ορυκτά και τα μέταλλα είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για να αντιλαμβανόμαστε καλύτερα τον κόσμο των υλικών γύρω μας.
Η γνώση αυτή μας βοηθά να κατανοούμε φαινόμενα που πολλές φορές προσπερνάμε στην καθημερινότητά μας, από τη φυσική ραδιενέργεια και το ραδόνιο μέχρι τη συμπεριφορά των μετάλλων, τη διάβρωση, την οξείδωση και τελικά την ίδια την ανακύκλωσή τους.
Πίσω από κάθε μέταλλο, πίσω από κάθε άλλο υλικό υπάρχει μια ολόκληρη ιστορία γεωλογίας, χημείας, ενέργειας και τεχνολογίας. Όσο περισσότερο γνωρίζουμε αυτή την ιστορία, τόσο ευκολότερα μπορούμε να αντιληφθούμε γιατί ένα υλικό συμπεριφέρεται με συγκεκριμένο τρόπο και γιατί η σωστή διαχείρισή του έχει σημασία όχι μόνο οικονομική, αλλά και περιβαλλοντική και επιστημονική.
Ραδόνιο-222: η αόρατη ραδιενέργεια, το αόρατο ευγενές αέριο που βρίσκεται μέσα στο σπίτι μας
Το περιβάλλον στο οποίο ζούμε, από την δημιουργία του κόσμου ήταν και είναι ένα περιβάλλον ραδιενεργής ακτινοβολίας.
Υπάρχουν μορφές φυσικής ραδιενέργειας που βρίσκονται γύρω μας καθημερινά, χωρίς να τις βλέπουμε, να τις μυρίζουμε ή να τις αντιλαμβανόμαστε. Μία από τις σημαντικότερες είναι το ραδόνιο (²²²Rn), ένα φυσικό ραδιενεργό αέριο που δημιουργείται μέσα στη γη και κατ’ επέκταση στα δομικά υλικά και μπορεί, υπό συγκεκριμένες γεωλογικές και κτιριακές συνθήκες, να συγκεντρωθεί σε υψηλές συγκεντρώσεις στον αέρα ενός σπιτιού.
Το πρώτο που πρέπει να διευκρινίσουμε είναι η προέλευσή του: το ²²²Rn προέρχεται από την αλυσίδα διάσπασης της φυσικής σειράς του ουρανίου-238. Το ουράνιο-238 υπάρχει σε μικρές ποσότητες στα πετρώματα και στα εδάφη. Καθώς διασπάται, δημιουργείται μεταξύ άλλων ράδιο-226 και στη συνέχεια ραδόνιο-222. Το ραδόνιο είναι ευγενές αέριο, επομένως μπορεί να μετακινηθεί εύκολα μέσα από τους πόρους του εδάφους και των πετρωμάτων και να περάσει στην ατμόσφαιρα.
Από τα πετρώματα στην ατμόσφαιρα
Το ραδόνιο υπάρχει σε ολόκληρο τον πλανήτη, αλλά όχι σε ίδια συγκέντρωση παντού. Η ποσότητά του εξαρτάται από τη γεωλογία μιας περιοχής, από την περιεκτικότητα των πετρωμάτων σε ουράνιο και ράδιο, από το πόσο πορώδες είναι το έδαφος και από το πόσο εύκολα μπορεί το αέριο να κινηθεί προς την επιφάνεια.
Σε περιοχές όπου υπάρχουν πετρώματα όπως ορισμένοι γρανίτες, ιδιαίτερα όταν περιέχουν αυξημένες συγκεντρώσεις ουρανίου, μπορεί να δημιουργούνται ευνοϊκότερες συνθήκες για την παρουσία ραδονίου. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι κάθε γρανιτικό πέτρωμα είναι πλούσιο σε ραδόνιο. Η πραγματική συγκέντρωση πρέπει να μετρηθεί.
Στην εξωτερική ατμόσφαιρα το ραδόνιο συνήθως αραιώνεται γρήγορα. Το πρόβλημα αρχίζει όταν το αέριο εισέρχεται σε κλειστούς χώρους και δεν απομακρύνεται επαρκώς μέσω του φυσικού ή βεβιασμένου εξαερισμού. Γι’ αυτό οι συγκεντρώσεις μέσα σε σπίτια μπορούν να είναι πολύ μεγαλύτερες από εκείνες του εξωτερικού αέρα.
Πώς μπορεί να βρεθεί ραδόνιο στο νερό
Το ραδόνιο μπορεί επίσης να περάσει στα υπόγεια νερά. Όταν το νερό κινείται μέσα από πετρώματα και εδάφη που περιέχουν ουράνιο και ράδιο, το ραδόνιο που δημιουργείται μπορεί να διαλυθεί στο νερό.
Αυτό αφορά κυρίως υπόγεια νερά και γεωτρήσεις. Αντίθετα, στα επιφανειακά νερά, όπως λίμνες, ποτάμια και ταμιευτήρες, το ραδόνιο τείνει να απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα πριν το νερό φτάσει στον καταναλωτή.
Και εδώ βρίσκεται μία ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα διαδικασία.
Τι συμβαίνει όταν ανοίγουμε τη βρύση;
Εάν το νερό περιέχει διαλυμένο ραδόνιο και φτάσει στο σπίτι μας, το αέριο μπορεί να απελευθερωθεί από το νερό στον αέρα όταν χρησιμοποιούμε τη βρύση, το ντους, τον νεροχύτη ή ακόμη και όταν μαγειρεύουμε.
Το φαινόμενο είναι σχετικά απλό: το ραδόνιο είναι αέριο διαλυμένο μέσα στο νερό. Όταν το νερό αναταράσσεται, πέφτει από τη βρύση, ψεκάζεται ή αναδεύεται, μεγάλο μέρος του ραδονίου που υπάρχει σε αυτό απελευθερώνεται στον αέρα.
Με άλλα λόγια, το νερό μπορεί να λειτουργήσει ως φορέας του ραδονίου μέχρι το σπίτι και η χρήση του νερού μπορεί στη συνέχεια να μεταφέρει μέρος αυτού του ραδονίου στον αέρα που αναπνέουμε.
Η EPA παρομοιάζει τη διαδικασία με την απελευθέρωση ενός διαλυμένου αερίου όταν ανοίγουμε ένα ανθρακούχο ποτό.
Ωστόσο, για τις περισσότερες κατοικίες, η σημαντικότερη πηγή ραδονίου στον εσωτερικό αέρα δεν είναι το νερό αλλά το έδαφος κάτω και γύρω από το κτίριο και τα δομικά υλικά. Το νερό από γεωτρήσεις αποτελεί δευτερεύουσα πηγή, αν φυσικά περιέχεται σε υψηλές συγκεντρώσεις ραδονίου.
Γιατί το ραδόνιο συνδέεται με τον καρκίνο του πνεύμονα;
Το ραδόνιο είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο όχι επειδή παραμένει στον οργανισμό, αλλά επειδή διασπάται ραδιενεργά.
Το ²²²Rn έχει χρόνο ημιζωής περίπου 3,8 ημέρες. Κατά τη διάσπασή του δημιουργούνται βραχύβια ραδιενεργά στερεά θυγατρικά του, μεταξύ των οποίων πολώνιο-218 και πολώνιο-214, Pb-214 και Bi-214. Αυτά μπορούν να προσκολληθούν σε σωματίδια της ατμόσφαιρας και, όταν τα εισπνέουμε, να καταλήξουν στις αεροφόρες οδούς και στους πνεύμονες.
Τα προϊόντα αυτά εκπέμπουν σωματίδια άλφα, τα οποία έχουν μεγάλη ιοντιστική ικανότητα. Η ενέργειά τους μπορεί να προκαλέσει βλάβες στο DNA των κυττάρων των αεραγωγών. Με την πάροδο πολλών ετών, η συσσώρευση τέτοιων βλαβών μπορεί να αυξήσει την πιθανότητα καρκινογένεσης.
Γι’ αυτό ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας θεωρεί το ραδόνιο μία από τις σημαντικότερες αιτίες καρκίνου του πνεύμονα. Σε πολλές χώρες θεωρείται η δεύτερη σημαντικότερη αιτία μετά το κάπνισμα. Ο ΠΟΥ εκτιμά ότι το ραδόνιο ευθύνεται για περίπου 3%–14% των καρκίνων του πνεύμονα, ανάλογα με τη μέση συγκέντρωση ραδονίου και το ποσοστό καπνιστών κάθε χώρας.
Το σημαντικότερο είναι ότι το κάπνισμα και το ραδόνιο δεν λειτουργούν απλώς προσθετικά. Υπάρχει ισχυρή συνέργεια μεταξύ τους και ο κίνδυνος για έναν καπνιστή που εκτίθεται σε ραδόνιο είναι πολύ μεγαλύτερος από εκείνον ενός μη καπνιστή.
Ο αερισμός είναι μία από τις απλούστερες μορφές προστασίας
Επειδή το ραδόνιο είναι αέριο, η ανανέωση του αέρα μπορεί να μειώσει τη συγκέντρωσή του μέσα στο σπίτι.
Ένα σπίτι με ανεπαρκή αερισμό μπορεί να λειτουργεί σαν χώρος συσσώρευσης: το ραδόνιο εισέρχεται από το έδαφος και τα δομικά υλικά, από ρωγμές, αρμούς, διελεύσεις σωληνώσεων και άλλα ανοίγματα και παραμένει στον εσωτερικό αέρα.
Ο καλός αερισμός μειώνει τη συγκέντρωση επειδή απομακρύνει το αέριο και εισάγει αέρα με μικρότερη συγκέντρωση ραδονίου. Όμως ο αερισμός δεν αντικαθιστά τη μέτρηση και, σε σπίτια με υψηλές τιμές, μπορεί να απαιτούνται ειδικά συστήματα βεβιασμένου εξαερισμού και απομάκρυνσης ραδονίου από το έδαφος κάτω από το κτίριο.
Ο ΠΟΥ προτείνει ως επίπεδο αναφοράς για τον ετήσιο μέσο όρο στα σπίτια τα 100 Bq/m³ και, εάν αυτό δεν είναι εφικτό, να μην υπερβαίνεται το επίπεδο των 300 Bq/m³.
Και τα ίδια τα υλικά του σπιτιού;
Η φυσική ραδιενέργεια δεν βρίσκεται μόνο στο έδαφος.
Ορισμένα φυσικά δομικά υλικά περιέχουν μικρές ποσότητες φυσικών ραδιονουκλιδίων, κυρίως από τις σειρές του ουρανίου και του θορίου, καθώς και κάλιο-40. Παραδείγματα μπορεί να είναι ορισμένα πετρώματα, γρανίτες, αδρανή υλικά, τσιμέντα και άλλα υλικά γεωλογικής προέλευσης.
Αυτό δεν σημαίνει ότι ένα σπίτι από σκυρόδεμα ή πέτρα είναι επικίνδυνο. Οι συγκεντρώσεις συνήθως είναι χαμηλές και η συμβολή των οικοδομικών υλικών στη συνολική έκθεση του ανθρώπου είναι συνήθως πολύ μικρότερη από τη δυνητική συμβολή του ραδονίου. Παρ’ όλα αυτά, σε ορισμένες περιπτώσεις η φυσική ραδιενέργεια των δομικών υλικών μπορεί να συνεισφέρει στη συνολική δόση και για αυτό αποτελεί αντικείμενο ακτινοπροστασίας.
Ο άνθρωπος είναι ήδη «ραδιενεργός»
Ίσως αυτό να είναι το πιο εντυπωσιακό στοιχείο.
Ο ανθρώπινος οργανισμός δεν είναι απαλλαγμένος από τη φυσική ραδιενέργεια. Ένα από τα βασικά φυσικά ραδιονουκλίδια μέσα στο σώμα μας είναι το κάλιο-40 (⁴⁰K).
Το κάλιο είναι απαραίτητο για τη ζωή και βρίσκεται σε πολλά τρόφιμα, όπως οι μπανάνες, το αβοκάντο, οι πατάτες, τα όσπρια και άλλα τρόφιμα πλούσια σε κάλιο. Ένα πολύ μικρό ποσοστό του φυσικού καλίου είναι το ραδιενεργό ισότοπο ⁴⁰K.
Επομένως, πράγματι, κάθε άνθρωπος φέρει μέσα του μία μικρή, φυσική ποσότητα ραδιενέργειας. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι η ύπαρξη του ⁴⁰K «προστατεύει» από άλλες μορφές ακτινοβολίας. Πρόκειται για μέρος της φυσιολογικής φυσικής ακτινοβολίας στην οποία η ζωή έχει εξελιχθεί.
Πόση ακτινοβολία μπορεί να «αντέξει» ο άνθρωπος;
Δεν υπάρχει ένας συγκεκριμένος αριθμός mSv κάτω από τον οποίο η ακτινοβολία είναι απολύτως ακίνδυνη και πάνω από τον οποίο γίνεται ξαφνικά επικίνδυνη. Η ακτινοβολία είναι θέμα πιθανότητας κινδύνου, δόσης, χρόνου έκθεσης και είδους ακτινοβολίας.
Η μέση φυσική ακτινοβολία που δέχεται ένας άνθρωπος παγκοσμίως είναι περίπου 2,4 mSv τον χρόνο, αλλά η πραγματική τιμή παρουσιάζει μεγάλη γεωγραφική διακύμανση. Από αυτήν, η εισπνοή ραδονίου αποτελεί τη μεγαλύτερη φυσική συνιστώσα, με παγκόσμιο μέσο όρο περίπου 1,26 mSv/έτος. Σε ορισμένες κατοικίες η δόση μπορεί να είναι πολύ υψηλότερη.
Για σύγκριση:
- φυσικό υπόβαθρο: περίπου 2,4 mSv/έτος κατά μέσο όρο,
- ακτινογραφία θώρακος: περίπου 0,05 mSv,
- μία πτήση 10 ωρών: περίπου 0,03 mSv,
- αξονική τομογραφία: περίπου 10 mSv, ανάλογα με την εξέταση.
Τα όρια ακτινοπροστασίας δεν είναι «όρια αντοχής του οργανισμού». Για προγραμματισμένη έκθεση, το διεθνές πλαίσιο προβλέπει για το κοινό 1 mSv/έτος επιπλέον δόση από τεχνητές πηγές, ενώ για εργαζομένους που εκτίθενται επαγγελματικά το όριο είναι 20 mSv/έτος κατά μέσο όρο σε πέντε διαδοχικά έτη, με μέγιστο 50 mSv σε ένα έτος. Αυτά είναι όρια ακτινοπροστασίας και δεν σημαίνουν ότι κάτω από αυτά δεν υπάρχει καθόλου κίνδυνος.
Το σημαντικό συμπέρασμα
Η φυσική ραδιενέργεια είναι μέρος του περιβάλλοντός μας και της ίδιας της ανθρώπινης ζωής. Το σώμα μας περιέχει φυσικά ραδιονουκλίδια, το έδαφος και τα πετρώματα περιέχουν ουράνιο, θόριο και τα προϊόντα διάσπασής τους, τα τρόφιμα περιέχουν κάλιο-40 και το περιβάλλον μας εκθέτει καθημερινά σε κοσμική και γήινη ακτινοβολία.
Το πρόβλημα δεν είναι ότι υπάρχει ραδιενέργεια.
Το πρόβλημα είναι η χρόνια και αυξημένη έκθεση που μπορούμε να αποφύγουμε.
Το ραδόνιο είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα. Δεν μπορούμε να το δούμε, δεν έχει μυρωδιά και δεν μπορούμε να αντιληφθούμε την παρουσία του με τις αισθήσεις μας. Μπορούμε όμως να τη μετρήσουμε.
Και αυτή είναι ίσως η σημαντικότερη αρχή της ακτινοπροστασίας:
Δεν χρειάζεται φόβος απέναντι στη φυσική ραδιενέργεια. Χρειάζεται γνώση, μέτρηση και σωστή αντιμετώπιση όπως ο αερισμός στην περίπτωση του ραδονίου.
