radioaktivt nedfall

Radioaktivt nedfall er radioaktivt materiale som frigjøres ved kjernefysiske eksplosjoner (som atomvåpen) og faller ned. Det kan enten slynges ut og falle ned i nærheten av eksplosjonsstedet, og kalles da lokalt nedfall, eller det kan tas opp i atmosfæren som gass eller bundet til små støvpartikler for senere å følge med nedbør til jordoverflaten, og da kalles det spredt nedfall.

Faktaboks

Uttale: rˈadioˈaktivt nedfall

I mindre grad kan nedfallet også stamme fra kjernereaktorer, fra radioaktive kilder eller fra radioaktivitet som er indusert på grunn av kosmisk stråling.

Det meste radioaktive nedfallet er fisjonsprodukter som er beta- eller gamma-aktive, det vil si at det sender ut betastråling eller gammastråling. Betastråling er lite gjennomtrengende og forårsaker stort sett bare skadevirkninger hvis strålekilden kommer i kontakt med huden eller opptas av organismen, mens gammastrålingen er til dels meget gjennomtrengende. Intens gammastråling kan trenge gjennom metertykk skjerming og kan merkes over store avstander.

Typer

Lokalt nedfall

Lokalt nedfall er det radioaktive stoffet som faller ned de første timene etter at det blir frigjort. Avhengig av eksplosjonsstyrke, høyde og vind- og værforhold kan det i løpet av denne tiden bli ført opptil hundre km fra eksplosjonsstedet.

Storparten av det lokale nedfallet har kort levetid. Etter et par døgn vil strålingsintensiteten ha avtatt til ca. 1 prosent av det den var en time etter eksplosjonen. Etter to uker er den ytterligere redusert til omtrent tiendeparten.

Spredt avfall

Spredt nedfall kan være nedfall fra troposfæren eller stratosfæren.

Ved mindre eksplosjoner (sprengvirkning på noen kilotonn TNT) og etter reaktorulykker sprer radioaktiviteten seg bare i troposfæren, opptil ca. 10 000 m, og etter 1–2 måneder vil den være effektivt vasket ut av nedbøren. Nedfallet blir i så fall begrenset til et belte på omkring 10 breddegrader rundt Jorden, ettersom luftmassene i troposfæren stort sett beveger seg i østlig retning.

Ved sterkere eksplosjoner, som bomber på flere megatonn, sprer radioaktiviteten seg også opp i stratosfæren og fordeler seg etter hvert rundt hele jordkloden. Fra stratosfæren trenger de radioaktive forurensningene langsomt ned i troposfæren og føres videre med nedbøren. Først etter flere år vil storparten av forurensningene i stratosfæren være ført tilbake, og nedfallet inneholder derfor bare radionuklider med lang levetid.

Biologisk virkning

Bare i forbindelse med lokalt nedfall vil den direkte strålingen være så sterk at den kan ansees som farlig for dem som utsettes for den. Strålingen fra det spredte nedfallet er vesentlig svakere, fordi den kommer fra nuklider med lengre levetid og dessuten er spredt over store områder. Den vesentlige faren ligger her i at nedfallet akkumuleres, blant annet ved at det føres med overflatevannet, men særlig i biologiske prosesser, for eksempel først i planter som tjener som dyreføde og videre gjennom kjøtt, fisk, melk og så videre til mennesker.

Se også radioaktivitet – fysiologisk virkning.

Halvliv, beregning av skadevirkninger

For ethvert stoff kan det angis et biologisk halvliv og et økologisk halvliv. Det biologiske halvliv er tiden fra stoffet er tatt opp i organismen til halvparten av det er blitt utskilt igjen. Det økologiske halvliv er tiden det tar fra stoffet er kommet inn i næringskjeden, til mengden er redusert til det halve.

Blant nuklider med kortere halvliv er det jodisotopen ¹³¹I med fysisk halvliv på 8 døgn som representerer størst risiko for stråleskade også utenfor den lokale nedfallssonen. Stoffet dannes i store mengder ved fisjon, fordamper lett, spres utover og opptas raskt i kroppen gjennom melk og drikkevann. For å unngå inntak av ¹³¹I og andre kortlivede jodisotoper, advares det mot å drikke overflatevann og kumelk etter at det er blitt registrert radioaktivt nedfall. Opptak av radioaktivt jod i organismen kan reduseres ved stort inntak av ikke-radioaktivt jod, for eksempel ved å spise jod-tabletter.

Av langlivede nedfallsprodukter som det er forbundet risiko med stråleskader med, er strontium-isotopen ⁹⁰Sr og cesium-isotopen ¹³⁷Cs, begge med fysisk halvliv på omkring 30 år, de viktigste.

Strontium er kjemisk beslektet med kalsium og går inn i organismen sammen med kalsium. Det har et biologisk halvliv i mennesker på omkring 15 år. Det akkumuleres særlig i bensubstans. Både ⁹⁰Sr og datternukliden yttrium sender bare ut β-stråling med kort rekkevidde, og eventuelle stråleskader vil derfor stort sett være begrenset til bensubstansen.

Cesium følger kjemisk natrium. Det sender ut gammastråling som absorberes i hele kroppen. Det har et biologisk halvliv i mennesker på omkring 70 dager. Økologisk halvliv er atskillig lengre. Normalt regner man med 2–3 år, men det avhenger sterkt av vekst- og jordforhold.

Opptak av radioaktive stoffer i planter kan påvirkes ved gjødsling og vanning. I dyr kan opptaket reduseres, og det biologiske halvlivet forkortes, ved spesielle fôringsmetoder. Se også berlinerblått.

Historikk

Virkningen av radioaktivt nedfall ble først påvist i 1954 etter prøver med kjernevåpen ved Bikiniatollen. Da vindretningen uventet snudde, drev radioaktivt stoff innover bebodde øyer og falt ned der og på en japansk fiskebåt. Nedfallet medførte betydelige akutte strålingsskader på dem som ble rammet. I de følgende årene ble det flere steder foretatt studier av radioaktivitet i luft, vann og næringsmidler, og det ble over store områder påvist aktivitet som måtte skrive seg fra nedfall fra sprengte kjernevåpen. Fortsatte sprengninger ville representere økt strålingsfare over hele jordkloden. Kjennskapet til dette medvirket sterkt til at den første avtalen om stans i prøver med kjernevåpen kom i stand i 1962.

Nedfallet fra de sovjetiske prøvene ved Novaja Zemlja i 1961 rammet i betydelig grad Norge. I Oslo, vel 2000 km fra sprengningsstedet, ble det påvist økning i radioaktiviteten i luften og regnvann noen dager etter prøvesprengningene startet. Målinger av ¹³⁷Cs-innholdet i melk i 1960-årene i Norge og Sverige viste at aktiviteten økte fra 2–3 Bq/l (becquerel per liter) før prøvene startet til omkring 20 Bq/l høsten 1963. Omkring 1970 var den nesten tilbake til det nivå som var målt før de store bombeprøvene startet.

Høsten 1986, etter Tsjernobyl-ulykken, ble det igjen målt ca. 20 Bq/l i gjennomsnitt i prøver fra norske meierier.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

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

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Radioøkologi og strålevern

Brit Salbu

Professor, NMBU – Norges miljø- og biovitenskapelige universitet