radioøkologi

Artikkelstart

Radioøkologi er et fagområde som beskriver radioaktive stoffer som finnes i ulike økosystemer. Faget dekker både naturlig forekommende og kunstige produserte radionuklider. Faget dekker hele kjeden fra radionuklider som slippes ut fra en kilde, via transport og spredning, biologisk opptak, effekter på mennesker og miljø, og dekker også vurdering av konsekvenser og risiki.

Multidisiplinært fagområde

Radioøkologi er et multidisiplinært (tverrfaglig) fagområde som særlig bygger på kjernefysikk og kjernekjemi, radiokjemi, biologi og økologi.

Faget ble utviklet som følge av de atmosfæriske prøvesprengningene på 1950- og 1960-tallet og ble videreutviklet spesielt etter Tsjernobyl-ulykken. I dag dekker radioøkologi alle de tilgrensende fagområdene som er nødvendige for å kunne vurdere kort- og langtidskonsekvenser og risiki knyttet til ioniserende stråling.

For å identifisere radionuklider som sender ut alfastråling og betastråling må man ha god kunnskap i radiokjemi, mens analytisk kjemi er nødvendig for å bestemme radionuklidenes tilstandsformer. For å beskrive radionukliders transport og spredning i miljøet må økologisk kunnskap benyttes, mens kunnskap om radiobiologi og dosimetri er nødvendig for å vurdere effekter av biologisk opptak og akkumulering av radionuklider. For å identifisere tidlig-effekter for mennesker og miljø er også kunnskap fra økotoksikologi nødvendig. Radioøkologi er derved et integrert fagfelt med uklare grenseflater mot andre relevante fagområder.

Radioøkologiske modeller

Det er utviklet radioøkologiske modeller særlig knyttet til ulike økosystemer for eksempel limniske (elver, innsjøer) og marine modeller, landbruks- og utmarksmodeller, eller knyttet til geografiske soner (tropisk, arktiske, tempererte soner, Arktis). De mest avanserte modellene omfatter både kildeterm, transport og mobilitet, biologisk opptak, akkumulering og effekter, samtidig kan utviklede delmodeller også settes sammen i en kjede.

Modellsegment Eksempler på input Kommentar
KILDETERM
Energiutslipp (TNT/TW), utslippshøyde, hvilke radionuklider og isotoper, størrelse på utslipp (Bq), tilstandsformer (gass, aerosol, partikler) Dette er startpunkt for de fleste modeller. Ofte estimeres dette ut fra kunnskap om kilden og er ikke basert på nøyaktige målinger.
TRANSPORT Meteorologiske data er nødvendige i nesten alle utslippssituasjoner.
Luft Luftlag, regn/tørravsetning
Marin Strømforhold, bølgehøyde
Vassdrag Vannføring, pH, materialtransport
MOBILITET
Fordelingsfaktorer* Kd (jord/sediment/vann Radionuklidenes fordeling i jord, sediment og vann kan måles eller hentes fra håndbøker
Vitring Løselighet av radioaktive partikler Ofte baser på laboratorie-eksperimenter
BIOLOGISK OPPTAK
Opptak Via mat, luft eller kontakt Ofte komplekse kombinerte opptaksveier
Akkumulering Kritiske organer Danner basis for doseberegninger
Fordelingsfaktorer* CR, TF (planter/jord, dyr/planter), BCF (organisme/vann) Radionuklidenes fordeling kan måles eller hentes fra håndbøker
BIOLOGISK EFFEKT
Akutt eksponering Strålesyke Godt kjente effekter
Kronisk eksponering Langtidseffekter som kreft, katarakt Andre stoffer kan gi samme effekt
Biologiske endepunkter Oksidativt stress, skader på reproduksjonsevne, DNA, immunsystem, eller transgenerasjonseffekter Omfattende studier av organismer utføres for å avdekke tidligeffekter av ioniserende stråling.

* Det forutsettes som regel i håndbøkene at likevektsbetingelser gjelder og at disse faktorene er konstante. Da likevekter sjeldent opptrer i naturen, bør disse faktorene betraktes som tidsfunksjoner.

Basert på kunnskap om opptak og akkumulering av radionuklider i organismer (for eksempel mennesker, planter, dyr, eller sopp) beregnes dosen som en organisme er utsatt for. Deretter studeres dose–respons-sammenhenger for å avdekke om det er statistisk grunnlag for å kople ulike effekter til ioniserende stråling, og for å identifisere om andre faktorer kan påvirke resultatet. For mennesker kan absorbert dose (målt i gray, forkortet Gy) benyttes til å estimere effekt av dosen (målt i sievert, Sv), og derved anslå risiko for utvikling av kreft. Så langt foreligger det ikke en tilsvarende effektenhet for ikke-humane organismer, og effekter knyttes til absorbert dose, Gy.

Radioøkologiske modeller benyttes til å estimere effekter over tid. Prognosene er avhengig av hvor god input-kunnskap som foreligger. Mange slike variabler er ofte anslått og usikkerheten i prognosene kan være betydelig. Hvis prognosene fra radioøkologiske modeller tilsier at de potensielle effektene for mennesker og miljø ikke er akseptable vil strålevernmessige tiltak bli nødvendig.

Europeisk plattform for radioøkologi

ALLIANCE er den vitenskapelige plattformen for radioøkologi i Europa. Plattformen ble etablert i 2009 og omfatter forskningsinstitusjoner og strålevernmyndigheter fra de fleste land i Europa, også fra Norge.

Målet for plattformen er å styrke både utdanning og forskningssamarbeid, samt utvikle felles integrerte forskningsprogrammer for å videreutvikle kompetanse og infrastruktur for å møte utfordringer knyttet til radioøkologiske konsekvens- og risikovurderinger. Alliance-plattformen er viktig premissleverandør til EUs forskning (Euratom) innen radioøkologi og strålevern.

Les mer i Store norske leksikon

Eksterne lenker

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg