Gästinlägg (J Wallenius) om kärnkraftsavfallets risker med ny kärnteknik

KcRN:s inledning: Runtom I världen pågår utvecklingsarbete för att ta fram kärnkraftsanläggningar i den så kallade generation IV, som bland annat ska utnyttja energiinnehållet i kärnbränslet mycket bättre. Samtidigt pågår också arbete för att ta fram små modulära reaktorer (SMR), som ska kunna serietillverkas och ha passiva säkerhetssystem. Inget av koncepten är helt nytt, och de båda koncepten kan (men behöver inte) tillämpas i en och samma anläggning.

Ett exempel på en kombinerad reaktortyp är SEALER som utvecklas av det svenska företaget LeadCold (Blykalla). En av de planerade fördelarna är att avfallet, dvs det använda kärnbränslet, inte ska behöva förvaras säkert i 100 000 år utan snarare i mindre än 1000 år. Använt kärnbränsle från ”konventionella” reaktorer, som de som används i Sverige idag, innehåller dels klyvningsprodukter (som Cs-137) som strålar intensivt och därför har kort halveringstid, och dels långlivade och därför svagt strålande aktinider (som Am-241).

Strålningen från klyvningsprodukter skulle i vissa scenarier kunna orsaka akuta strålskador, men syftet med att förvara använt kärnbränsle i 100 000 år är att hindra läckage av aktinider som skulle kunna ge stråldoser på någon mSv eller mindre, och därmed enligt vedertagna riskmodeller antas kunna ge en (mycket liten) ökning av risken för cancer. I SEALER och liknande koncept kan under vissa förutsättningar en skyddad sluten avfallsförvaring behövas bara tills klyvningsprodukterna sönderfallit. Cs-137 har en halveringstid på ca 30 år vilket betyder att efter 1000 år, dvs drygt 33 halveringstider, finns endast en tiotusendels promille kvar av det ursprungliga cesiuminnehållet.  

På KcRN har vi frågat oss vad detta skulle kunna betyda ur katastrofmedicinsk synvinkel och har därför inbjudit den svenske experten på området, professorn i reaktorfysik vid KTH och medgrundaren av Blykalla, Janne Wallenius, att göra ett gästinlägg om avfallshanteringen från snabba reaktorer:

Snabba reaktorer har fördelen att återvinning av både plutonium och restaktinider kan göras med minimal inverkan på reaktorsäkerhet under drift. Dessutom minskar produktionen av högre aktinider (americium, curium), vilket gör att inventariet av dessa ämnen i en sluten bränslecykel kan stabiliseras på en låg nivå. I det fall att både americium och curium återvinns, så sänks den tid som resterande avfall behöver djupförvaras från storleksordningen 100 000 år till mindre än 1000 år. Den senare siffran kommer från jämförande studier av konsekvenser av intrång i förvaret motsvarande tid efter förslutning som utförts i ett EU-projekt koordinerat av KTH. Samtidigt kan de behållare med klyvningsprodukter som skall djupförvaras packas tätare, emedan det i dagens koncept är värmeutveckling från Am-241 som är dimensionerande för avstånd.

Ofta framförs i debatten att dessa fördelar vore skäl nog för en större satsning på fjärde generationens kärnkraft, en teknik som jag själv varit med om att utveckla. Dock bör man då ha i åtanke att det kommer att resultera i en merkostnad för kärnkraftsproduktion, emedan alla kostnader för dagens slutförvar uppstår innan förslutning sker. Dessutom tillkommer en ström av medelaktivt avfall från återvinnningsanläggningar, som innebär att volymen av slutförvarsanläggningar netto inte kommer att minska. Kör man dessutom fjärde generationens reaktorbränsle till en högre utbränning än dagens, så kommer risker relaterat till avfallshantering på kort sikt att öka, snarare än att minska, emedan dessa främst är relaterade till det specifika klyvningsproduktsinventariet.

Därmed är det inte ekonomiskt intressant för en konkurrensutsatt kärnkraftsindustri att implementera fjärde generationens kärnkraft med återvinning av använt bränsle från dagens reaktorpark. Däremot kommer det i en potentiell framtid när snabba reaktorer med uranbränsle tas i drift, bli intressant att återvinna det använda bränslet från dessa reaktorer. Detta paradigmskifte beror på att de kan utformas som bridreaktorer, och därmed producera mer klyvbart material än de konsumerar. Om dessutom dessa reaktorer konstrueras så att de går till samma utbränning som dagens lättvattenreaktorer (≈ 5%) blir den specifika kostnaden för återvunnet bränsle plötsligt en storleksordning lägre än idag.

Sammanfattningsvis finns det incitament att fortsätta forska om återvinning av använt kärnbränsle. Dock kommer denna teknik förmodligen inte tillämpas på återvinning av avfall från dagens lättvattenreaktorpark.

Vår kommentar: Vi på KcRN tackar Janne Wallenius för det mycket intressanta inlägget som ger en hel del tänkvärda perspektiv på nya kärnavfallsfrågor. Uppenbarligen kommer det ofta omtalade förkortade lagringsbehovet inte att vara en omedelbar eller ens garanterad effekt av ny kärnkraftsteknik. Och som vi misstänkte kommer risken för de akuta strålskador som är KcRN:s huvudsakliga fokus inte att minska, tvärtom kan den i vissa scenarier öka till följd av mer klyvningsprodukter.

Radonexponering i hemmet och i yrket

Tidigare i år publicerade Chen et al en intressant artikel i Journal of Radiological Protection om radonexponering. Denna epidemiologiska studie av kanadensiska förhållanden, syftade till att jämföra graden av exponering för radon i yrket gentemot graden av exponering för radon i hemmet. Uppskattningen av  yrkesexponeringen baserades på statistiska uppgifter om arbetstid samt mer än 7600 långtidsregistreringar av radon på olika arbetsplatser inomhus respektive långtidsregistreringar för radon utomhus i olika delar av Kanada för att uppskatta radonexponering även för utomhusarbetare.

Genom dessa mätningar och information om genomsnittligt antal arbetstimmar per år för olika arbeten, kunde årlig exponering i yrket för radon för 20 olika arbetskategorier (baserat på North American Industry Classification System) bestämmas. För gruvarbetare, flygpersonal och arbetare inom olja och gas gjordes speciella uppskattningar baserat på att dessa arbetskategoriers yrkesmässiga radonexponering har ett helt annat mönster än exponeringen vid andra arbeten. Radonexponeringen i yrket jämfördes sedan gentemot radonexponeringen i hemmet (baserat på radonmätningar och hur många timmar som spenderas inomhus i hemmet). I genomsnitt tillbringar en kanadensare i arbetsför ålder 16 timmar per dygn inomhus i hemmet, 5 timmar per dygn i en annan inomhusmiljö (inkluderar inomhusarbete samt andra allmänna utrymmen), 1,3 timme per dygn utomhus och 1,5 timme per dygn i ett fordon.

Intressant nog, kunde studien påvisa att den genomsnittliga årliga effektiva dosen vid yrkesexponering uppgick till 0,2 mSv för olika arbetskategorier (spännvidd mellan 0,02 mSv för flygpersonal till 0.8 mSv för gruvarbetare) och den årliga effektiva dosen nationellt i Kanada uppgick till 0,21 mSv (spännvidd 0,13 – 0,49 mSv mellan olika geografiska områden). Motsvarande siffra var 1,8 mSv (spännvidd 0,21 – 3,69 mSv för de mest extrema provinserna) för exponering i hemmet. Således på nationell nivå motsvarade exponering i yrket endast ca 10% av den totala exponeringen. Även för gruvarbetare, där man noterar den högsta siffran för yrkesexponering (medel radonkoncentration av 111 Bq/m3 i gruvor vilket gav en årlig medeldos 0,8 mSv), står exponeringen i hemmet med undantag för en region, för mellan 55-82% av den totala exponeringen. För alla andra arbetskategorier, står exponeringen i hemmet för mellan 76-93% av den totala exponeringen.

Resultatet från denna studie indikerar således att den största effekten på hälsa skulle ske genom att sänka radonhalter i hemmen. Författarna tar upp att ca 7% av hemmen i Kanada har nivåer över 200 Bq/m3 och således över rekommenderade Europeiska riktlinjer för bostäder. Givet den multiplikativa effekten av rökning och radonexponering för risk för utveckling av lungcancer kan även rökavvänjningsprogram vara av central betydelse för att minska radonets skadliga effekt, men är avhängigt av hur stor del av befolkningen som röker.

Vår kommentar är att detta är en välskriven och läsvärd artikel. Slutsatsen som man kan dra är att i Kanada skulle den största hälsoeffekten, med avseende på att undvika radoninducerad lungcancer, vara att lägga tyngdpunkten på att sänka radonnivåerna i hemmet.

Medicinska perspektiv kring radionukleära händelser – en strålningsmedicinsk lägesrapport från KcRN

Vi har nöjet att här presentera en strålningsmedicinsk rapport, skapad på initiativ av Strålsäkerhetsmyndigheten och framtagen av exporter knutna till Kunskapscentrum för strålningsmedicin vid katastrofer samt till universitetet i Manchester.

Rapporten är tillgänglig för kostnadsfri nedladdning här: Strålningsmed rapport KcRN dec2020

Avsikten med rapporten, som har skrivits på initiativ av och med ekonomiskt stöd från Strålsäkerhetsmyndigheten, är att beskriva det aktuella  internationella kunskapsläget inom området medicinska konsekvenser av radionukleära händelser. Utifrån medicinska implikationer vill författarna ge en bild både av aktuella strålningshändelser och av nya rön kring tidigare inträffade händelser. Rapporten vill också belysa intressanta trender inom medicinsk forskning/utveckling när det gäller handläggning och uppföljning av strålexponerade individer samt uppmärksamma nya fynd i den stora flora av publikationer som handlar om långtidsrisker, s k stokastiska hälsoeffekter, relaterade till exponering för lägre doser joniserande strålning. Rapporten lämnar också rekommendationer kring fortsatt uppföljning och beredskap inom området. Dessa rekommendationer utgår sålunda från författarna och representerar inte nödvändigtvis  några ståndpunkter från Strålsäkerhetsmyndigheten eller övriga berörda myndigheter (KcRN:s huvudmän: Socialstyrelsen, Karolinska Institutet).

Rapportens primära målgrupp är främst läkare, fysiker och andra experter involverade i beredskapsplanering och som väntas bli inblandade i hantering av händelser som innefattar joniserande strålning. Författarnas förhoppning är dock att även bredare grupper inom t ex media och allmänhet kan finna rapporten läsvärd.

Ladda ner rapporten här!

Om rapportens innehåll:
Rapporten inleds med ett antal rekommendationer kring fortsatt uppföljning och beredskap. Författarna framhåller bland annat att den medicinska utbildningen behöver förbättras, att forskning kring ”molekylära signaturer” är väsentlig (och att Socialstyrelsen och Strålsäkerhetsmyndigheten har viktiga roller både som forskningsfinansiärer och som influerare som kan påverka andra finansiärer), att myndigheterna behöver förbereda sig inför Internationella Strålskyddskommissionens nästa omgång grundläggande  rekommendationer som väntas år 2028, att informationsmaterial bör tas fram inför kommande strålningshändelser, samt att den medicinska strålningsberedskapen behöver stärkas.

Bland mer långsiktiga medicinska konsekvenser av strålexponering har expertgruppen bakom rapporten valt att särskilt lyfta fram tre områden: cancer i sköldkörteln (tyreoidea), gråstarr (katarakt) samt psykiatriska, icke-somatiska hälsoeffekter.

I en översikt över kunskapsläget fokuserar rapporten i fråga om tidiga, deterministiska skador på akut strålsjuka, därefter behandlas det på senare tid mycket uppmärksammade problemet med kararakt (gtumling av ögats lins) efter bestrålning, samt vissa aspekter av intern kontaminering (intag av radioaktuva ämnen).  Ett längre avsnitt avfattat på engelska behandlar sena, stokastiska skador och de olika studier som belyser risken (sannolikheten) för sådana skador och dess relation till stråldosen. Översikten avslutas med ett avsnitt om psykiatriska, icke-somatiska effekter av strålning.

Rapporten tar också upp frågan om strålningsinducerade hjärt-kärlsjukdomar. Det finns där indikationer på att även lågdosstrålning kan öka risken, men olika studier är motsägelsefulla. Därutöver ägnas uppmärksamhet åt nyupptäckta ”molekylära signaturer” hos strålexponerade personer, något som kan göra det möjligt att i framtiden identifiera strålinducerad cancer på individbasis.

Rapporten redovisar även nyheter kring medicinsk handläggning av akuta, s k deterministiska strålskador där nya internationella riktlinjer är under utarbetande. Den redovisar också översiktligt det internationella samarbetet i övrigt rörande strålningsmedicin och medicinsk beredskap.

Översikten följs av en återblick på några radionukleåra händelser med medicinska implikationer, kompletterad med uppgifter om nyligen inträffade sådana händelser.  Internationella samarbeten kring medicinsk handläggning av strålskadade personer belyses i ett avslutande avsnitt.

Den expertgrupp som sammanställt rapporten består av:
Christel Hedman, överläkare, med.dr. KI
Marita Lagergren Lindberg, överläkare, med.dr. KI
Karin Lindberg, specialistläkare Karolinska Univsjh, med.dr. KI
Leif Stenke, överläkare Karolinska Univsjh, professor i hematologi, KI (sammankallande)
Jack Valentin, docent Stockholms Universitet, anknuten till KI
Richard Wakeford, Professor in Epidemiology, University of Manchester, UK

Klicka här för att ladda ner KcRN:s rapport!

Kommentarer: Vi brukar ju avsluta våra notiser om nya rapporter med en egen kommentar. Den här gången har vi ingen kommentar eftersom notisen behandlar en rapport från oss själva – men vi mottar gärna kommentarer från er läsare! Använd kommentarfältet nedan!

Att bo i områden som förorenats av joniserande strålning

ConRad (Conference on Radiation topics) är en i München anordnad och återkommande global konferens om strålning, som omfattar beredskap, respons, skydd och forskning.

I nyligen publicerade proceedings från det senaste mötet 2019 ger experter från olika discipliner uppdaterad state-of-the-art information om bl a ämnet ”att bo i förorenade områden”. Här ges en kort sammanfattning av de olika perspektiv som diskuterades.

Den första delen (A. Nisbet, Storbritannien) beskriver strålskyddsprinciperna för att bo i kontaminerade områden och tillämpningen av doskriterier för att hålla exponeringen så låg som rimligt möjligt (as low as reasonably achievable = ALARA). ICRP-systemet för radiologiskt skydd är en grundläggande ram för att hantera alla exponeringssituationer på ett systematiskt och sammanhängande sätt. ICRP-publikationerna 109 och 111 (ICRP 2009a och ICRP 2009b) bygger främst på erfarenheterna efter olyckan i Tjernobyl 1986. Dessa rapporter har sedan uppdaterats av en arbetsgrupp i ICRP (TG93) mot bakgrund av lärdomarna från olyckan i Fukushima. Resultatet väntas publiceras inom kort.

För att hantera en storskalig kärnkraftsolycka är det lämpligt att skilja mellan nödåtgärder, med de tidiga och mellanliggande faserna, och återhämtningsprocessen som motsvarar den långsiktiga fasen av olyckan. För implementeringen av systemet för radiologiskt skydd ser ICRP nödsituationen som en akut exponeringssituation och återhämtningsprocessen som en pågående exponeringssituation.
De radiologiska skyddsprinciperna för förorenade områden är berättigande av beslut och optimering av skydd. Berättigandet avser beslutet att låta människor stanna kvar i de drabbade områdena samt att förbättra den radiologiska situationen. Optimering avser ALARA-principen, där sannolikheten för exponeringar, antalet exponerade personer och storleken på deras individuella doser bör hållas så låga som det är rimligt möjligt. För att minska risken för ojämlikheter mellan individer avseende begränsningar för individuella exponeringar tillämpas referensnivåer. Optimering är en steg-för-steg-process som syftar till att välja de bästa skyddsåtgärderna med tanke på exponeringssituationen (under rådande omständigheter). Referensnivåer uttrycks i termer av individuell effektiv dos (mSv) och är verktyg för att identifiera exponeringar som kräver mer uppmärksamhet. Referensnivåer är inte juridiska gränsvärden.

Som vi beskrivit i ett tidigare inlägg (Strålexponering vid omhändertagande av kontaminerade individer…) har man i nödlägen en referensnivå på 100 mSv för allmänt räddningsarbete, men i undantagsfall vid livräddande insatser och för att förhindra ytterligare försämring av anläggningen som leder till katastrofala förhållanden, kan en högre nivå vara nödvändig. I Sverige och hela EU är denna högre nivå 500 mSv för livräddande arbete som utförs av utbildade frivilliga. Som skydd för räddningsarbetare bör exponeringsnivån inte överstiga 20 mSv per år och för personer som bor i ett kontaminerat område bör referensnivån vara under eller inom rekommendationen (ICRP 2007) 1-20 mSv per år för pågående exponeringssituationer. Det finns i allmänhet inget behov av att referensnivån överstiger 10 mSv per år. Målet med optimering av skyddet är en gradvis minskning av exponeringen för nivåerna i storleksordningen 1 mSv per år.

Den andra delen (F. Gering, Tyskland) beskriver mätning av strålning i miljön samt individuella stråldoser.
En viktig del av beredskapen är bedömningen av den individuella stråldosen till individer som drabbats av nukleära och radiologiska olyckor. Det möjliggör individuell jämförelse av doser med t ex referensnivå och man kan finna de individer som drabbats av en högre strålexponering och som därmed kan kräva ytterligare medicinsk uppföljning. Man möjliggör också en förbättring av skyddet till allmänheten samt de nödåtgärder och återhämtningsinsatser som behövs. Dessutom kan storskalig individuell dosbedömning ge en grund för epidemiologiska studier. Här redogör man för ett programverktyg för dosrekonstruktion som nyligen utvecklats av det tyska federala kontoret för strålskydd (Folger et al 2018). Den använder tillgängliga miljödata, inkluderande gammados, luftkoncentration och markföroreningar samt för enskilda doser beräknat på tiden och varaktigheten inom förorenat område. Resultatet ger individuella värden för den effektiva dosen och den ekvivalenta dosen till sköldkörtel och till röd benmärg. Verktyget är avsett att användas på akutmottagningar dit potentiellt kontaminerade personer kan förväntas komma efter en akut exponeringssituation. Det har testats vid katastrofövningar sedan 2017 och kan nu användas i framtida exponeringssituationer.

Del tre (V. Averin, Belarus; K. Andersson, Danmark; T. Schneider, Frankrike och C. Mothersill, Kanada) handlar om att bibehålla ett anständigt liv och arbetsvillkor i förorenade områden. Att leva i ett förorenat område kräver såväl ekonomisk som social utveckling. För att uppnå detta och undvika utvandring, men också att uppmuntra andra att komma och bo eller arbeta i dessa områden, kan olika åtgärder behövas. Det kan gälla subventioner för nya bostäder, nya arbetstillfällen med konkurrenskraftiga löner och garantier att jordbruksprodukter är konkurrenskraftiga. Det finns också skyddsåtgärder för att säkerställa en så låg exponering som rimligen kan åstadkommas, för den drabbade befolkningen, vilka inkluderar motåtgärder avseende jordbruksprodukter samt sanering av bebodda områden. V. Averin beskriver vilka åtgärder som vidtagits avseende jordbruken i Belarus efter olyckan i Tjernobyl, där dessa åtgärder genomfördes i stor utsträckning i syfte att minska radionuklidöverföringen till livsmedelsprodukter. Minskningen av radionuklider skedde bl a genom tillsats av kalk och ökad mängd kaliuminnehållande gödsel, foderhantering och teknisk bearbetning av grödor och animaliska produkter (detaljer finns att läsa i artikeln). Genomförda åtgärder inom jordbruket resulterade i en minskning av den kollektiva dosen från intag av förorenad mat med en faktor på 4-5. Den största effekten hade reduktionen av Cs137 i mjölk. I Belarus upplevdes motåtgärder inom jordbruket positivt, med tydliga ekonomiska fördelar (ökad avkastning och djurproduktivitet) samt sociala och psykologiska fördelar. Minskningen av radionuklider i jordbruksprodukter sker även av naturliga processer såsom radioaktivt sönderfall, cesiumfixering av lermineraler i jord, vilket gör att bidraget från övriga motåtgärder minskar med tiden. Under perioden 1992–2010 minskade effektiviteten av motåtgärder inom jordbruket i Belarus till i genomsnitt 50–80%.

Erfarenheter av minskning av extern dos till invånare i kontaminerade områden beskrivs av K. Andersson. Tiden före Tjernobyl ansågs det osannolikt att radioaktiva föroreningar i luften skulle påverka bebodda områden i någon större utsträckning. Det ledde till att de ansträngningar som gjordes för att undersöka motåtgärder nästan helt inriktades på landsbygden och i synnerhet jordbruket. Enligt en nyligen publicerad review (Howard et al, 2017) har det långsiktiga intaget och de externa dosbidragen till invånare i områden förorenade vid Tjernobylolyckan uppskattats vara ungefär lika stora, till skillnad från Fukushima-olyckan där de långsiktiga externa dosbidragen uppskattats till 80-90% och motsvarande intagen dos endast till 10-20%. Det är anmärkningsvärt, eftersom en viktig exponeringsfaktor i Tjernobyl var radiojod-intag från mjölkkonsumtion, som begränsades till en kort tidsperiod på grund av den korta fysiska halveringstiden på I131. Det är därför mycket viktigt för framtida beredskap att kunna genomföra effektiva återhämtningsstrategier för förorenade områden. Nya uppdateringar avseende motåtgärder behövs, där man tar hänsyn också till nya förutsättningar såsom material i moderna hus (t ex glasfasader), nya tekniska och metodologiska framsteg samt lärandet från Fukushima-olyckan.

I efterförloppet till olyckan i Tjernobyl genomfördes projekten ETHOS och CORE i Belarus, mellan åren 1996 och 2008. T. Schneider skriver om dessa i artikeln. Det utvecklades med stöd av Belarusiska myndigheter och genomfördes av ett europeiskt team för att utveckla en hållbar förbättring av lokalbefolkningens levnadsförhållanden. I projektet betonas nyckelrollen för det direkta engagemanget för de invånare som bor i de drabbade områdena för att bryta den onda cirkeln av deras upplevda förlust av kontroll och känsla av utestängning. De är viktigt att skapa plats för dialog och uppmuntra experterna att finnas till hands för lokala invånare. Processen bygger på utvecklingen av en radiologisk skyddskultur, där lokalbefolkningen ska kunna identifiera och hantera förekomst av radioaktivitet i det dagliga livet samt förstå och sätta perspektiv på de mätningar som produceras vid lokal och/eller regional nivå.

I det sista avsnittet i tredje delen diskuterar C. Mothersill det integrerade tillvägagångssättet för strålskydd för både människor och icke-mänskliga biota. Problemet här är att utveckla pålitliga prediktorer för system- eller ekosystemhälsa, snarare än att förlita sig på biomarkörer som ger information om effekter på enskilda celler, organ eller organismer. En mer fokuserad strategi är att bedöma vilken roll så kallade icke-riktade effekter har, t ex genomisk instabilitet och bystander-effekten. Det är absolut nödvändigt att meningsfulla helhetssystem utvecklas för att skydda de levande i förorenade ekosystem.

Fynd kopplade till hälsorisker behandlas i den fjärde delen.
H. Zeeb ger en översikt över nuvarande evidens när det gäller hög naturlig bakgrundsstrålning och hälsa. Naturlig strålning är ett viktigt bidrag till strålexponering för befolkningen i allmänhet.  På grund av den specifika regionala geologin finns det flera områden i världen som kännetecknas av en relativt hög nivå av naturlig joniserande bakgrundsstrålning. Regionerna karaktäriseras enligt en årlig effektiv dos från naturlig bakgrundsstrålning som låg ca 5 mSv, medel 5-20 mSv, hög 20-50 mSv och mycket hög >50mSv. För att förstå riskerna med lågdosexponering för joniserande strålning är de boende i dessa områden av särskilt intresse. I artikeln ges bl a exempel från en nyligen publicerad UNSCEAR-rapport (2017). I Kerala (Indien) har man gjort en storskalig populationsbaserad studie. Kohorten inkluderade 69 958 personer där man genomfört strålmätningar i varje hushåll och följt upp med cancerincidens och dödlighet för kohortmedlemmarna. Den genomsnittliga kumulativa individuella dosen uppskattades till 161 mSv. För total cancerincidens (exklusive leukemi) uppskattades en excess relative risk (ERR) på -0,013 per 100 mGy (95% KI -0,058 till 0,046), och ERR för specifika cancerformer varierade från 0,01 till 0,6 per 100 mGy. Ingen av dessa riskberäkningar uppnådde statistisk signifikans. Huvudresultaten av publicerade analyser indikerar totalt sett inte någon förhöjd cancerdödlighet eller cancerincidens associerad med exponering för hög naturlig bakgrundsstrålning. Det finns dock många begränsningar som måste beaktas vid tolkningen av dessa resultat.

Hur farligt är det att bo i förorenade områden?
Epidemiologiska tankar om risker och vidare studier beskrivs av P. Scholz-Kreisel. Ökad förekomst av sköldkörtelcancer eller leukemi samt förhöjd risk för kardiovaskulära och endokrina sjukdomar anses vara dos-associerade, men data rörande effekten av låga doser, vilket ses i Fukushima, är fortfarande ofullständiga. En kollaps i medicinsk och sanitär infrastruktur främjar sjukdomar och försvårar förebyggande insatser eller tidig upptäckt av cancer. Dessutom är psykologiska och socioekonomiska frågor som rädsla, isolering och fattigdom riskfaktorer för medicinska problem såsom psykiatriska problem eller hjärt-kärlsjukdomar.  Effekter som dessa är inte dosrelaterade och kan också hittas i väl dekontaminerade områden samt i områden dit befolkningen återflyttat. En ytterligare konsekvens av långvarig strålexponering kan vara en långsiktig risk för genetiska förändringar. Kromosomavvikelser eller mikrokärnor finns inte bara hos invånare eller tidigare invånare i kontaminerade områden utan också hos barn till tidigare invånare, som aldrig själva bodde i ett sådant område (Fucic et al. 2016). Vid planering av nya studier är det viktigt att även inkludera psykologiska och livsstilsrelaterade faktorer som kan ha en indirekt effekt.

I den femte och sista delen ger S. Yamashita och C. Pölz-Viol sin syn på riskkommunikation, som är ett viktigt bidrag till långsiktigt psykosocialt stöd för en drabbad befolkning.
Efter olyckan i Fukushima Daiichi fanns en utbredd oro för sköldkörtelcancer i Japan. Man genomförde då, som del av Fukushima Health Management Survey, en storskalig sofistikerad ultraljudsundersökning av sköldkörtlar enligt strikta prognostiska protokoll. De första fem åren sågs en hög detektionsgrad av sköldkörtelcancer hos unga (0-18 år vid tiden för olyckan), 116 respektive 71 fall i en första respektive andra screening (n=300 000). Den postoperativa patologiska diagnosen avslöjade en hög förekomst av typisk papillär sköldkörtelkarcinom. Resultaten väckte oro hos invånare och allmänhet, även om det nu är uppenbart att uppskattade effektiva doser till hela kroppen i allmänheten efter olyckan låg under några få mSv. De genomförda undersökningarna med hög detektionsgrad av sköldkörtelcancer genererar rädsla och ångest hos den drabbade befolkningen. Bland verktygen för riskkommunikation är det därför viktigt att bl a undvika missförstånd eller misstolkningar av naturligt förekommande sköldkörtelcancer i den unga befolkningen i Fukushima. Bland de allvarligaste konsekvenserna av strålningsolyckor är effekter på mental hälsa och socialt liv såsom depression, sömnstörning och ökad risk för självmord. Det finns en bred enighet om att kriskommunikation är en viktig faktor för att stödja drabbad befolkning i hanteringen av konsekvenserna av radiologiska nödsituationer men också för att stärka relevant kunskap, för att förbättra självhjälpsförmågan och för att ge en känsla av kontroll för den drabbade befolkningen.

Behovet av kommunikation med allmänheten slutar inte med den akuta nödsituationen. Pågående riskkommunikation måste upprättas i återhämtningsfasen som en del av långvarig hälsoövervakning för att minska osäkerheten och stödja drabbade befolkningar i att hantera konsekvenserna av radiologiska nödsituationer.

Vår kommentar: Dessa experter gav, som en försmak av den kommande ICRP-rapporten, sina olika perspektiv på en rad ämnen, inklusive strålskyddsprinciper och doskriterier, miljömätningar och dosuppskattningar, upprätthållande av anständiga levnads- och arbetsförhållanden, bevis för hälsorisker och social påverkan samt riskkommunikation. Publikationen är läsvärd med många viktiga synpunkter kring fortsatt hantering av komplexa situationer i samband med större strålhändelser.

Referenser
Folger K, Gering F, Schantz S, Huber E, Yevdin Y. Individual dose reconstruction after nuclear accidents based on environmental monitoring data. 4th NERIS Workshop “Adapting nuclear and radiological emergency preparedness, response and recovery to a changing world,” 25–27 April 2018, Dublin; 2018.

Howard BJ, Fesenko S, Balonov MI, Pröhl G, Nakayama S. A comparison of remediation after the Chernobyl and Fukushima Daiichi accidents. Radiat Protect Dosim 173:170–176; 2017.

Fucic A, Aghajanyan A, Druzhinin V, Minina V, Neronova E. Follow-up studies on genome damage in children after Chernobyl nuclear power plant accident. Archives Toxicol 90: 2147–2159; 2016. Available at https://doi.org/10.1007/s00204-016-1766-z. Accessed 15 January 2020.


Strålexponering vid omhändertagande av kontaminerade individer, hur utsatta är räddningsarbetare och volontärer?

Vid en nukleär detonation riskerar många människor att drabbas av förhöjda nivåer av yttre joniserande strålning från nedfall som deponerats på marken och på andra ytor och de kan själva bli kontaminerade (förorenade) med radioaktivt nedfall. Det kan ske under evakuering, antingen direkt efter detonationen eller vid en kort tids skyddsvistelse. Dessa personer kan i sin tur utgöra en potentiell hälsorisk även för individer utanför det drabbade området, t ex de personer som arbetar med att hjälpa skadade/exponerade personer efter en nukleär detonation. För att förbereda inför ett sådant scenario har flera övningar på nationell nivå i USA hållits i samarbete med flera amerikanska myndigheter, statliga och lokala myndigheter och icke-statliga organisationer som Röda korset och Frälsningsarmén. Skyddsombud och ansvariga beredskapsorgan måste arbeta med säkerheten och hälsan hos de anställda och volontärer som tillhandahåller första hjälpen, sanering och personal som arbetar i offentliga skyddsrum och community reception centers (CRCs).

I ett projekt av Jeri L Anderson et al var syftet att hitta en modell för den potentiella strålningsexponeringen för personal och volontärer i dessa anläggningar. Bättre karaktärisering av strålningsmiljön i offentliga skyddsrum och CRCs och en mer exakt uppskattning av dos till personal och volontärer hjälper till att informera beslutsfattande och utveckla rekommendationer för att säkerställa dessa personers säkerhet och hälsa. Man använde sig av ett state-of-the-art computer-aided design- (CAD)program samt en mjukvara för modellering av strålningstransport.

Stråldos uppskattades för personal i tre olika scenarier som tros ha den största exponeringspotentialen.
1) personal som undersöker kontaminering nära en förorenad individ
2) personal som ger första-hjälpen nära en förorenad individ i ett skyddsrum eller en CRC
3) personal som utför triage-uppgifter på potentiellt förorenade individer vid ingången till en CRC eller ett skyddsrum.

Den högsta exponeringen som beräknats efter antagen kontamineringsnivå uppgick till 0,017 mSv h -1 för personal (vuxna män) som undersökte kontaminering nära en förorenad individ, vilket också placerade den anställde i närhet till en strålningskälla. Man uppskattade också dosen efter 8h (0,13 mSv) samt efter 40h (0,66 mSv) exponering. Alla doshastigheter var icke-triviala, men uppskattade kumulativa doser till arbetare och frivilliga i CRC efter en nukleär detonation låg långt under den arbetsdosgräns för normal verksamhet med strålning som fastställts av Occupational Safety and Health Administration (OSHA, den amerikanska motsvarigheten till Arbetsmiljöverket) till 12,5 mSv per kvartal, motsvarande 50 mSv på ett år (en dos som för normal verksamhet i Sverige numera endast är tillåtlig ett enstaka år efter särskild ansökan).

Vår kommentar: Beräkningar av doser från tredimensionella modeller är användbara och nödvändiga i många situationer, men viktigt att tänka på är att dessa standardiserade storlekar på individer, placeringar i förhållande till beräknad strålkälla och den uniforma distributionen av kontaminering skulle variera under verkliga förhållanden. Vi kan ändå konstatera att i beräkningarna från detta projekt föreligger en lägre exponeringsdos för de som arbetar i skyddsrum och CRCs än den dosgräns som finns för yrkesarbetande enl OSHA.

I Sverige och hela EU gäller för normal verksamhet en gräns för årlig effektiv stråldos till arbetstagare på 20 mSv. I nödlägen kan man inte tillämpa formella dosgränser, men doser till personal bör i görligaste mån hållas under 20 mSv-nivån. Där så inte är möjligt gäller en referensnivå på 100 mSv för allmänt räddningsarbete, och 500 mSv för livräddande arbete som utförs av utbildade frivilliga.

Men utgör det arbete som studerats av Anderson m fl ett nödläge, och handlar det om livräddning? M a o, gäller den vanliga dosgränsen på 20 mSv, eller rekommendationen om 20 mSv om möjligt och i övrigt en referensnivå på 100 mSv, eller rentav referensnivån 500 mSv? Det är en bedömningsfråga som inte alltid är lätt att besvara. En ”vanlig” olycka med en eller några få skadade skulle knappast betraktas som ett nödläge för personalen (årlig dosgräns 20 mSv tillämplig). Artikelns scenario med kärndetonation vore uppenbarligen ett nödläge, men referensnivån 500 mSv för livräddande insatser är avsedd för dramatiska akuta åtgärder och skulle sannolikt inte anses tillämplig för de arbetsuppgifter som beskrivs ovan. Å andra sidan tyder ju resultaten i artikeln på att doserna för den personal och de åtgärder som analyserats ändå kan hållas väl under 20-nivån.

ICRP vill ha synpunkter på råd angående nukleära olyckor

Den internationella strålskyddskommissionen, ICRP, gav 2009 ut
P 109 om Protection of people in emergency exposure situations, och
P 111 om Protection of people living in long-term contaminated areas after a nuclear accident or a radiation emergency.

Erfarenheter som vunnits genom Fukushima-olyckan har föranlett en översyn av dessa båda publikationer, och ett förslag till nya råd finns nu för kommentarer på
http://www.icrp.org/consultations.asp

Alla som är intresserade av strålsäkerhetsfrågor är välkomna att lämna synpunkter via ICRPs webbplats  fram till 25 oktober 2019.

Public Health England; uppdaterad handbok vid CBRN-händelser

Public Health England har givit ut en ny upplaga av handbok vid CBRN-händelser
för kliniskt omhändertagande/förvaltning vid CBRN-händelser.

Detta är en översyn av de råd som ursprungligen publicerades 2006 av Health Protection Agency, en föregångare för Public Health England, under titeln ”CBRN incidents: clinical management and health protection”.

Avsnittet som behandlar strålningsincidenter har skrivits om för att integrera den väletablerade, kliniskt mycket användbara “pocket-guiden” som uppdaterats 2017 av europeiska samfundet för blod- och benmärgstransplantation (EBMT) via sin Nuclear Accident Committee (NAC) och i samarbete med franska IRSN och Ulms universitet i Tyskland. Detta utvärderingsverktyg med vårdvägar härrör från WHO:s globala konsensusriktlinjer för strålskada. Vi har tidigare rapporterat om denna pocket-guide som nu finns i en nedladdningsbar version.

Målgruppen för handboken är blåljuspersonal, akutavdelningar samt hälso-och sjukvårdspersonal.

Avsnittet om strålning börjar med en översikt där man på ett kort och lättförståeligt sätt beskriver joniserande strålning, exponering och kontaminering, att mäta radioaktivitet och strålning samt doser och dosgränser.
Liksom vid alla ovanliga händelser så är det viktigt att påminna sig om när man bör  tänka att det kan handla om strålexponering. Skada orsakad av exponering för joniserande strålning kan uppstå från antingen effekter som dödar celler och orsakar skador på vävnader och organ i kroppen (deterministisk skada) eller skada på genetiskt material som ökar de långsiktiga riskerna för att utveckla cancer och ärftliga effekter (stokastisk risk).

Deterministisk skada ska misstänkas vid:

  • nydiagnostiserad akut benmärgsdepression (leukopeni: infektion; trombocytopeni: blödande tandkött, näsblödning, blåmärken).
  • “brännskador”, erytem eller blåsor utan känd exponering för värme eller kemiska ämnen.
  • plötslig, snabb hårförlust, ffa om det finns en historia som innefattar oförklarligt illamående och kräkningar +/- diarré, två till fyra veckor före start.
  • incident som involverar en bomb eller annan avsiktligt placerad explosiv enhet.

En akut strålskada innebär exponering för en effektiv dos >1 Sv. Stokastiska effekter förekommer inte akut, men ger en ökad livstidsrisk att utveckla cancer och man anger ca 5% per Sv effektiv dos över den normala ständigt närvarande risken.

De flesta akuta strålskador består av partiella kroppsskador (tidiga erytem följt av blåsor och, om allvarligare tillstånd, ulceration och nekros) och är inte associerade med akut strålsjuka, ARS (acute radiation syndrome).
Symtom på akut strålskada, precis som för akut strålsjuka genomgår fyra faser: Prodromal fas -> Latent fas -> Manifest sjukdom -> Återhämtning/Död. De olika fasernas längd varierar beroende på skadans allvarlighetsgrad.

De initiala symtomen på akut strålskada är ospecifika och sällan direkt livshotande, därför har andra skador prioritet.
Om inga symptom uppkommit inom 6 timmar efter misstänkt exponering (dvs illamående, kräkningar), är allvarlig strålskada osannolik. Man poängterar också att personer med akut strålskada bör tas om hand i ett multidiciplinärt team innefattande olika specialister såsom specialist i strålningsmedicin, sjukhusfysik, hematologi, gastroenterologi, plastikkirurgi osv.
För att uppnå bästa möjliga resultat krävs behandling med cytokiner och en omfattande stödjande behandling.
Säkerhet för personalen och hur patienter bör prioriteras beskrivs i ett av avsnitten.

Vår kommentar: Sidorna som behandlar strålning är, liksom EBMT:s pocket guide, mycket användarvänliga. Den nu beskrivna handboken har förutom sidorna med korta grundläggande förklaringar och scoringtabell (se EBMT pocket-guide) även ett flödes-schema för triagering som kan vara värt att titta på.

Wismutstudien och radon-dos-koefficienten

I tidskriften Strahlenschutzpraxis publicerades nyligen en sammanfattning från den tyska Wismutstudien – en kohort med nästan 60 000 tyska gruvarbetare med lång uppföljning (genomsnittligt 40 år) och 3942 noterade dödsfall i lungcancer. Den kumulativa expositionen av 222Rn och radondöttrar var i medeltal 280 working level months (WLM) (range 0-3224 WLM); vilket speglar det stora spannet mellan grupper av individer som erhållit höga respektive extremt låga doser. WLM är en äldre enhet för kumulativ exponering; 1 WLM motsvarar 6,37*105 Bq h/m3 radon vid ekvilibriumkoncentration, dvs en radonkoncentration på arbetsplatsen av 1 Bq/m3 ger under ett år en exponering av 1,26*10-3 WLM. (Samma radonkoncentration i hemmet ger en 3,5 gånger större WLM eftersom man vistas mer i hemmet än på arbetsplatsen).

I resultat från studien kan man se att även låga doser, <50 WLM, medför ökad risk för lungcancer. 50 WLM motsvaras av att bo i en bostad i 40 år med 300 Bq/m3, givet de standardförutsättningar om uppehållstid samt jämviktsfaktor som den internationella strålskyddskommissionen ICRP satt. I kohorten ses en exponentiell ökning av den relativa risken för lungcancer med den kumulativa radonexpositionen, men man noterar även att risken modifieras beroende på vid vilken ålder expositionen sker (risken ökar vid exposition i unga år samt avtar ju längre tid som förflutit sedan expositionen). I likhet med tidigare studier kunde man även i denna se en samverkanseffekt av exposition för radon och rökning.

I artikeln kommenterar man även ICRP:s fastställda radon-dos-koefficient vilken används för att översätta aktivitet(skoncentration), t ex WLM, till stråldos, dvs mSv. Koefficienten har hittills varit epidemiologiskt baserad, alltså ”antal skador per WLM” har iakttagits direkt och detta har sedan räknats om ”baklänges” till stråldos i mSv med ledning av ICRP:s nominella detriment. Artikeln förklarar varför denna koefficient i stort sett fördubblades av ICRP år 2010. Man påpekar en ytterligare komplikation, att ICRP nu byter till en dosimetriskt baserad koefficient (dvs mSv/Bq tabuleras och utifrån det kan skademängd prognosticeras), men framhåller att detta inte väntas leda till någon stor ytterligare omvärdering av risken med radon.

Skada definieras här som ”lifetime excess absolute risk” (LEAR) för död i lungcancer. Wismut-kohorten har inte beaktats av ICRP vid valet av radon-dos-koefficient, men artikeln jämför den uppskattade risken inom studien med risk som noterats vid tidigare studier där ICRP:s radon-dos-koefficient använts. I Wismutstudien skattas risken för LEAR för död i lungcancer påtagligt lägre (dock ingen statistisk skillnad) jämfört med kohorter där ICRP:s dos-koefficient använts. Författarna påpekar dock själva att ovan beskrivna riskmodell bygger på flera antaganden och variabler och att riskmodellerna därmed är känsliga för ändringar i någon av dess förutsättningar.

Vår kommentar: denna artikel ger en bra, basal översikt över resultat från Wismutstudien och ICRP:s radon-dos-koefficient och beräkning av denna.

Nationell handlingsplan för radon

Under våren 2018 färdigställdes en ny ”Nationell handlingsplan för radon”. Denna handlingsplan är framtagen gemensamt av sju myndigheter (SSM, Boverket, Livsmedelsverket, Arbetsmiljöverket, Folkhälsomyndigheten, Sveriges geologiska undersökning och Swedac) och syftar till att minska människors exponering för radon. Handlingsplanen beskriver flera delar, bl a kartläggning av radonhalter i bostadshus och på arbetsplatser, samarbete mellan berörda myndigheter i radonfrågan (koordinerat av SSM) och samordning av deras information om radon, samt att myndigheterna ska samverka för att alla bostadshus ska ha en radonhalt på max 200 Bq/m3. Handlingsplanen beskriver även att man bör genomföra en radonkampanj för att stimulera till mätning av radon och vidtagande av åtgärder för att sänka radonhalten om denna överstiger satta gränser.

Bakgrunden till rapporten är att flera olika aktörer är involverade i radonfrågan och denna nationella handlingsplan syftar till att få ett gemensamt och kraftfullt fokus på radonfrågan för att minska människors exponering och därmed skador av radon. Varje år insjuknar ca 4000 personer i lungcancer i Sverige och av dessa beräknas ca 500 fall bero på radon. Det finns en stark samverkanseffekt mellan rökning och radon vilket speglas i att ca 450 av dessa fall återfinns hos rökare. Högre radondoser medför högre cancerrisker men nedåt finns inget fastställt tröskelvärde under vilket man anser att radon är ofarligt.

Andelen småhus som genomgått mätning av radonhalten i luften är långtifrån heltäckande. Enligt Folkhälsomyndighetens miljöhälsoenkät från 2015 hade endast 32% av småhusen genomgått radonmätning varför det finns stora möjligheter till förbättring avseende mätning och följaktligen radonsanerande åtgärder vid förekomst av för höga radonnivåer. Beräkningar som presenteras i den nationella handlingsplanen för radon visar att på sikt skulle ca 100 lungcancerfall per år kunna förhindras om radonhalten reducerades till maximalt 200 Bq/m3 i bostäder. Idag ligger såväl referensnivån för befintliga bostäder som gränsvärdet för nybyggda bostäder på 200 Bq/m3. Det överensstämmer med kravet i EU:s nu gällande strålskyddsdirektiv 13/59/Euratom, enligt vilket medlemsstaterna ska fastställa nationella referensnivåer på högst 300 Bq/m3, och med WHO:s radonhandbok 2009 där man rekommenderade en gräns på 100 Bq/m3 om möjligt men annars 300 Bq/m3 som inte bör överstigas.

Vår kommentar: En bra konkret handlingsplan där vidtagna föreslagna åtgärder skulle kunna minska risken för exponering för radon och därmed dess skadliga följder.

Beredskap är mer än en plan……..

I en artikel av John F. Koerner, 2018, beskrivs och diskuteras amerikanska regeringens befintliga planer för medicinsk beredskap vid en allvarlig radiologisk händelse (t ex sprängning av en ”hemmagjord” kärnladdning), tillvägagångssätt, metoder att bedöma operativa förmågor samt förslag på vägar fram till genomförande.
Författaren konstaterar att planerna inte räcker till. Beredskap kräver bevisbaserade överläggningar, vetenskapliga publikationer, övningar, integration av erfarenheter och än viktigare, genomförande. Mycket av den nya kunskapen som har utvecklats kan gå förlorad om den inte fångas i rigorösa vetenskapliga peer-review processer.

I artikeln konstateras att det finns fyra primära faktorer för att uppnå
beredskap för komplexa masskade-incidenter såsom en radionukleär händelse.
1) De måste vara genomförbara för insatser som ska genomföras av räddningspersonal och utsatta personer, vilket innebär att de är skalbara, flexibla, hållbara, bärbara och kostnadseffektiva.
2) Alla åtgärder måste vara baserade på bevis, kunskap och erfarenhet av att använda bästa tillgängliga kliniska, vetenskapliga och operativ information.
3) I en miljö med begränsad finansiering och konkurrerande krav, måste interventioner baseras på smartare sätt att använda befintliga möjligheter och bör helst förbättra dessa möjligheter.
4) Framgångar kräver partnerskap för att kunna utvecklas och implementeras.

I texten identifieras vissa kritiska funktioner som kan påverka hur bra vi hanterar utmaningar i samband med en nukleär händelse. Här beskrivs bla vikten av samordnad kommunikation, både intern och extern, för att påskynda spridning av folkhälsa och annan skyddande kommunikation. I en miljö av knappa resurser finns det beslutspunkter och medicinska beslut som är nödvändiga för att säkerställa tillgängligheten av den bästa vården för största möjliga antalet personer. Detta kommer att leda till det bästa hälsoutfallet för den totala befolkningen.

Det är viktigt att förstå att det finns en betydande beteendehälsopåverkan vid en katastrof som innebär strålning och masskadeförstörelse, att inte bagatellisera de psykiska hälsoeffekterna hos befolkningen och deras förmåga att följa vägledning.
Efter en nukleär detonation finns ingen sådan sak som ”worried well”. Varje enskild överlevande måste behandlas som ett potentiellt olycksoffer för trauma, strålskada,
och/eller psykiska hälsoeffekter, vilka kan förändras eller försvagas på kort eller lång sikt.
Författaren pekar på viktiga fakta som möjliggör eller omöjliggör medicinska motåtgärder. När man försöker att mäta den faktiska beredskapen finns det fortfarande en viss osäkerhet och det behövs en hel del arbete för att säkerställa att det finns korrekta mått på beredskap. När det gäller exempelvis den medicinska responsen på en nukleär händelse finns det flera påverkande faktorer som inte är folkhälsa eller strikt medicinska tex är terrängen och tiden lika viktiga som den medicinska vetenskapen. Det kan handla om koordinering av transporter, typ av kommunikation och effekten av denna samt graden av infrastrukturskador. När man väl beaktar alla dessa relevanta faktorer är det fortfarande nödvändigt att fatta medicinska beslut och ge omsorg i en medicinskt relevant tidsram.

Med erfarenhet av incidenter såsom olyckan i Fukushima Daiichi har framarbetats ett förslag på Integrerat kliniskt diagnostiksystem (Coleman and Koerner 2016, Fig 3), se bifogad länk. Systemet är tänkt att integrera tillgängliga förmågor och framtida förmågor för att genomföra hematologi, för att maximera potentialen för cytogenetik, och använda ny molekylär diagnostik. Man beskriver det som ett laboratorieövervakningsnätverk som ska använda befintliga funktioner och integrera nya möjligheter.

Vår kommentar: Artikeln diskuterar den amerikanska regeringens planer för medicinsk beredskap vid en nukleär händelse, men diskussionerna kring dessa kan anses allmängiltiga och viktiga även för andra länder. Återigen beskrivs kommunikation på alla nivåer som mycket viktigt. Man tar också upp vikten av att integrera fakta från olika områden för en säker medicinsk handläggning. Denna integration är tidsberoende, t ex när det gäller biodosimetri där provtagning vid en masskadehändelse troligen kommer igång så sent att vissa metoder inte fungerar. Det är här värt att poängtera vikten av klinisk dosimetri kopplad främst till kinetiken runt minskat antal lymfocyter och trombocyter. Integrationen kräver också en förståelse för att brist på resurser kommer att utvecklas och att det kommer att bli ett dynamiskt tillstånd beroende på geografi och tid efter detonationen.