Ionisoimaton säteily ja ihminen SÄTEILY JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA Ionisoimaton säteily on sähkömagneettisia kenttiä ja aaltoliikettä. Sähkömagneettisia kenttiä hyödynnetään esimerkiksi mikroaaltouuneissa, langattomassa tiedonvälityksessä ja lääketieteellisessä tekniikassa. Myös auringon säteily on sähkömagneettista säteilyä.
Ionisoimaton säteily ja ihminen Kaikki säteily on hiukkassäteilyä ja sähkömagneettista aaltoliikettä. Biologisten vaikutusten perusteella säteily voidaan jakaa ionisoivaan ja ionisoimattomaan säteilyyn. Ionisoiva säteily on suurenergistä säteilyä, jollaista on esimerkiksi radioaktiivisten aineiden lähettämä säteily ja röntgensäteily. Kun säteilyn energia ei riitä irroittamaan elektroneja väliaineen atomeista, puhutaan ionisoimattomasta säteilystä. Ionisoimattoman ja ionisoivan säteilyn raja on röntgensäteilyn ja ultraviolettisäteilyn välissä. Ionisoimaton säteily (NonIonizing Radiation, NIR) jaetaan säteilyn aallonpituuden mukaan seuraaviin osaalueisiin: ultraviolettisäteily, näkyvä valo, infrapuna eli lämpösäteily, radiotaajuinen säteily sekä pientaajuiset ja staattiset sähkö ja magneettikentät. Auringon ultraviolettisäteily, voimajohdot ja matkapuhelimet ovat yleisimpiä ionisoimattomalle säteilylle altistavia tekijöitä ympäristössämme. Hyötynäkökohtien lisäksi on viime aikoina kiinnitetty huomiota myös sähkömagneettisten kenttien mahdollisiin haittavaikutuksiin. Ionisoimattoman säteilyn eri osaalueiden vaikutusmekanismit ja niistä seuraavat biologiset vaikutukset kudoksessa poikkeavat suuresti toisistaan. Kun sähkömagneettisten kenttien voimakkuus ylittää tietyn kynnysarvon, kudoksissa alkaa esiintyä haitallisia sähkövirtoja ja lämmön nousua. Ultraviolettisäteily puolestaan aiheuttaa ihossa fotokemiallisia reaktioita. Riittävän voimakkaina molemmat vahingoittavat kudosta. Tutkimusten ja tunnettujen vaikutusten perusteella on asetettu tietyt rajat sille, kuinka suuri altistus sallitaan. OPTINEN SÄTEILY VOI VAURIOITTAA IHOA JA SILMIÄ Tärkein ionisoimattomalle säteilylle altistava säteilyn lähde on aurinko. Sen aiheuttama ihosyöpä on merkittävin ionisoimattoman säteilyn aiheuttama kansanterveydellinen haitta. Voimakas ultraviolettisäteily heikentää vastustuskykyä varsinkin sellaisina annoksina, jotka saavat aikaan ihon punoitusta. UVsäteily voi myös aiheuttaa silmän sarveiskalvon tulehduksen eli niin sanotun lumisokeuden ja edistää harmaakaihin syntyä. Muutamia prosentteja UValtistumisesta tulee keinotekoisista lähteistä, joista merkittävimpiä ovat solariumit ja tietyt hitsauslaitteet. n Sähkömagneettisen säteilyn energiaspektri on hyvin laaja. Se alkaa pientaajuisista sähkö ja magneettikentistä, jolloin säteilyn aallonpituus on satojen kilometrien suuruusluokkaa ja jatkuu aina suurienergiseen gammasäteilyyn, jolloin aallonpituus on alle miljoonasosa mikrometristä. 2
ERILAINEN SÄTEILY ERILAINEN VAIKUTUS Pientaajuiset sähkö ja magneettikentät (taajuus alle 100 khz) Kun sähkö ja magneettikenttien taajuus on pieni, ne vaikuttavat ihmiseen aiheuttamalla kehossa sähkökenttiä ja kiertäviä virtoja, eli ns. induktiovirtoja. Ihminen voi havaita tämän kihelmöinnin tunteena lihaksissaan ja tuntohermoissaan. Voimakkaat induktiovirrat ovat vaarallisia, koska ne voivat aiheuttaa sydämen kammiovärinää tai hengityksen lamaantumisen. Radiotaajuinen säteily (taajuus yli 100 khz) Kun sähkö ja magneettikenttien taajuus on suuri, puhutaan radiotaajuisesta säteilystä. Sen ihmisessä aiheuttamat induktiovirrat lämmittävät kudoksia. Hyvin suurilla taajuuksilla lämpeneminen rajoittuu vain kehon pintaosiin, koska säteily ei etene kehon sisäosiin. Infrapunasäteily (aallonpituus 780 nm 1mm) Infrapuna eli lämpösäteily tuntuu lämpönä iholla ja ihonalaisissa kudoksissa. Silmään osuvasta infrapunasäteilystä suurin osa jää silmän etuosiin ja vain pieni osa pääsee verkkokalvolle asti. Ihmissilmä ei kuitenkaan pysty näkemään infrapunasäteilyä. Näkyvä valo (aallonpituus 400 780 nm) Tämän säteilylajin ihminen aistii näköhavaintona. Näkyvästä valosta ei ole yleensä haittaa ihmiselle. Poikkeuksena kuitenkin lasersäde, joka voi jopa heijastuneena olla vaarallinen osuessaan iholle tai silmiin. Ultraviolettisäteily (aallonpituus 100 400 nm) Ultraviolettivalo on silmälle näkymätöntä. Silmään osuessaan se voi suurina annoksina vahingoittaa sarveiskalvoa tai mykiötä. Ihmisen ihossa UVsäteily saa aikaan erilaisia valokemiallisia ja biologisia reaktioita. Runsas auringonotto lisää ihosyöpäriskiä Yleisimmät ihosyövät, tyvi ja okasolusyöpä, aiheutuvat pääasiassa UVsäteilystä. Myös melanoomariski on suurin silloin, kun auringon säteilyyn tottumattomat ihoalueet on toistuvasti poltettu auringossa. Suurimmalle osalle suomalaisista kevyt kesärusketus ei ole suuri terveysriski. Ihoa ei kuitenkaan saisi päästää palamaan eikä jatkuvaa kestorusketusta kannata ylläpitää. Myös silmien suojaaminen on tärkeää. Jos iholla tapahtuu epätavallisia muutoksia tai jos luomi muuttuu, on syytä tarkistuttaa se lääkärissä. Solariumien ja aurinkolamppujen käyttö kasvattaa auringon tavoin ihosyöpäriskiä, aiheuttaa ihon rappeutumista ja voi vahingoittaa silmiä. Noudattamalla annettuja ohjeita ja käyttämällä vaatimukset täyttäviä laitteita varmistetaan se, ettei solariumista saatava säteilyannos ylitä auringon säteilystä vuoden mittaan kertyvää UVannosta. UVhoitolaitteita ja aurinkoa käytetään tiettyjen ihosairauksien, kuten psoriasiksen, hoidossa. Auringon UVsäteily saa myös elimistössä aikaan Dvitamiinin muodostusta. Sähkömagneettisen säteilyn spektrissä UVsäteily on lähellä röntgensäteilyä. Näiden kahden säteilymuodon biologiset vaikutukset muistuttavat toisiaan. Sekä UV että röntgensäteily voivat aiheuttaa solujen perimässä muutoksia eli mutaatioita. Ne eivät useinkaan tapa solua, mutta voivat edistää sen muuttumista syöpäsoluksi. Tärkeä ero UV ja röntgensäteilyn välillä on, että röntgensäteily voi tunkeutua sisä LASERIEN TURVALLISUUSLUOKAT Luokkaan 1 kuuluva laser ei aiheuta vaaraa missään tilanteessa. Tähän luokkaan kuuluu usein myös niin sanottuja suljettuja laserlaitteita, kuten CD ja DVDsoittimet. Luokkaan 2 kuuluvan näkyvän valon laserin säteeseen tuijottaminen voi aiheuttaa silmävaurion. Useimmat osoitinlaserit kuuluvat tähän luokkaan. Luokkien 1M ja 2M laserien säteeseen katsominen voi aiheuttaa vaaraa, kun käytetään säteilyä keräävää optiikkaa, kuten kiikaria. Luokkaan 3R kuuluvat laserit ovat hieman suuritehoisempia kuin luokkien 1 ja 2 laitteet. Suora säteeseen katsominen voi olla vaarallista. Tähän luokkaan kuuluvat muun muassa jotkut ammattikäyttöön tarkoitetut suuntaus ja vaaituslaserit. Luokan 3B laserin suora ja peiliheijastunut säde on aina vaarallinen silmille. Luokan 4 laserin säde voi aiheuttaa silmävaurion lisäksi iholle palovamman. Luokan 4 laserit voivat myös aiheuttaa palovaaran. Suuritehoisia laserlaitteita käytetään mm. sairaaloissa ja teollisuudessa leikkauslasereina sekä valotehosteina showesityksissä. 3
joissakin tilanteissa häiritä puhelimen lähellä olevia herkkiä elektronisia laitteita. Lentokoneessa ei saa käyttää matkapuhelinta, mutta joillakin lentoyhtiöillä matkapuhelinten käyttö on sallittua lentokoneen ollessa maassa, kun turvavöiden merkkivalo ei pala. Sairaalat usein kieltävät matkapuhelinten käytön sellaisissa tiloissa, joissa on potilaan hoidon kannalta kriittisiä laitteita. Matkapuhelin voi myös häiritä käyttäjän sydäntahdistinta. Matkapuhelimien tukiasemien antennit on sijoitettu siten, että väestön altistuminen niiden säteilylle ei ole merkittävää. Katolle sijoitettuihin antenneihin olisi kuielimiin asti, kun taas UVsäteily kohdistuu vain ihon eri kerroksiin ja silmiin. Lasersädettä ja sen heijastuksia on varottava Lasersäteilyn vaarallisuus johtuu siitä, että laserilla on mahdollista kohdistaa suuria säteilyenergioita ja tehoja hyvin pieneen pisteeseen. Lasersäteilyn teho vaimenee hyvin hitaasti etäisyyden kasvaessa. Lasersäteily ei tunkeudu syvälle kudokseen, minkä vuoksi sen aiheuttamat haittavaikutukset kohdistuvat lähes yksinomaan ihoon ja silmän eri osiin. Silmään osuessaan pienitehoinenkin säde voi olla vaarallinen. Laseria käytetään muun muassa leikkauksissa, valotehostelaitteissa ja osoitinlasereissa. Sähkövirtoja Sähkökenttä Magneettikenttä Pientaajuiset sähkö ja magneettikentät Taajuus 0 Hz 100 khz Aallonpituus 3 km ta sairauksia. Tutkimukset, sekä eläinkokeet että soluviljelmät, näyttävät osoittavan, että sairastumis ja kuolleisuusriski ei lisäänny, mikäli altistumisrajoja ei ylitetä. Matkapuhelimien vaikutusta terveyteen tutkitaan Matkapuhelimen säteily kohdistuu suurimmaksi osaksi käyttäjän päähän. Matkapuhelimien mahdollisiin terveyshaittoihin ja altistumisen määrittämiseen liittyvää tutkimusta tehdään useissa maissa, myös Suomessa. Tähän mennessä terveyshaitoista ei ole saatu näyttöä. Matkapuhelimen käyttö voi Kehoon kohdistuvat pientaajuiset sähkö ja m hermo ja lihaskudoksia. Radiotaajuinen säte (UVsäteily) aiheuttaa ihossa fotokemiallisia r RADIOTAAJUINEN SÄTEILY LÄMMITTÄÄ SISÄKUDOKSIA Radiotaajuinen säteily aiheuttaa kudosten lämpenemistä. Jos lämpeneminen on huomattavaa, se rasittaa koko kehon lämmönsäätöjärjestelmää. Voimakastehoiset radiotaajuista säteilyä aiheuttavat laitteet kuten suurtehotutkat, yleisradiolaitteet, mikroaaltokuivaimet ja teollisuudessa käytettävät suurtaajuuskuumentimet voivat aiheuttaa onnettomuustilanteessa säteilylle altistuneelle vaikeita sisäisiä palovammoja. Ei tiedetä varmasti, onko radiotaajuisella säteilyllä muitakin kuin lämpövaikutuksia. Tutkimuksissa on yritetty selvittää, lisääkö altistuminen radiotaajuiselle säteilylle kuolleisuutta, syöpäriskiä tai mui Pintavaraus Pintavaraus Sähkökenttä Sähkökenttä Kiertäviä sähkövirtoja 4
agneettikentät synnyttävät siihen sähkövirtoja, jotka riittävän voimakkaina ärsyttävät ily ja pitkäaaltoinen optinen säteily lämmittävät kehoa. Lyhytaaltoinen optinen säteily eaktioita. Lämpenemistä Optinen säteily Lämpenemistä ja fotokemiallisia reaktioita Radioasemat ja tutkat säteilevät eniten Suomessa suuritehoisimmat radioasemat ovat ULA ja TVasemia sekä Porin lyhyt ja keskiaaltoasema. Antennien ympärillä on aidattu suojaalue. Myös suuritehoiset tutkaantennit on sijoitettu siten, että väestön altistuminen jää selvästi altistumisrajoja pienemmäksi. Porin asemalla antennien alimmat säteilevät osat ovat lähellä maanpintaa. Väestöä koskevat altistumisrajat voivat ylittyä muutaman sadan metrin etäisyydellä antennista. ULA ja TVmastoissa suuritehoiset antennit ovat yli 200 metrin korkeudessa. Säteilyn taso maston juurella ja sen läheisyydessä on selvästi alle altistumisrajojen. Radiotaajuinen säteily Radiotaajuinen säteily Taajuus 100 khz 300 GHz Aallonpituus 3 km 1 mm tenkin asennettava varoitusmerkit katolla työskenteleviä varten. Mikroaaltouunit turvallisia käyttää Mikroaaltouunit ovat turvallisia kotitalouskoneita. Mikroaaltouunien luukussa on vähintään kaksi toisistaan riippumatonta turvakytkinjärjestelmää, jotka varmistavat sen, että mikroaaltoteho kytkeytyy uuniin vain luukun ollessa kiinni. Luukkua lukuunottamatta uuni on ympäröity mikroaaltoja läpäisemättömällä metallikotelolla. Luukun ikkunassa käytetään metalliverkkoa tai rei itettyä metallilevyä, joka vaimentaa tehokkaasti Optinen säteily Aallonpituus 1 mm 100 nm mikroaaltosäteilyä. Jos uunin luukussa tai siinä olevassa ikkunassa on havaittavia lommoja tai vääntymiä, uuni kannattaa viedä huoltoon. Mikroaaltouunia saa huoltaa vain sen huoltoon perehtynyt henkilö. Suurimmat riskit ammattilaitteiden käyttäjillä Työtehtävissään suurimmille sähkömagneettisille kentille altistuvat teollisuuden suurtaajuuskuumentimien käyttäjät. Liimankuivaimien ja muovinsaumaimien käyttäjillä ei kuitenkaan ole havaittu radiotaajuisesta säteilystä johtuvia terveyshaittoja. Raskaana olevien naisten on kuitenkin varmuuden vuoksi syytä välttää työskentelyä voimakkaasti säteilevien saumainten läheisyydessä. Betonin kuivaamiseen ja kosteusvaurioiden korjaamiseen käytetään mikroaaltoja. Mikroaaltokuivuri on väärinkäytettynä vaarallinen. Laitteesta on mahdollista saada kasvoille mikroaaltoteho, joka aiheuttaa muutamassa sekunnissa silmävammoja. Laitetta käytettäessä on noudatettava turvaohjeita. Magneettikuvaus yleistyy vaihtoehtona röntgenille Magneettikuvaus on lääketieteellinen tutkimusmenetelmä, jolla saadaan poikkileikkauskuvia ihmisen kehosta. Sen käyttö yleistyy, koska kuvauksista saadaan diagnostiikan kannalta paljon hyödyllistä tietoa ja siitä aiheutuvat haitat ovat vähäisempiä kuin 5
röntgenkuvauksen ja isotooppitutkimuksen haitat. Lyhytaikainen altistuminen magneettikuvauslaitteen kentille ei ole osoittautunut haitalliseksi. Magneettikuvauksissa kentät saattaavat kuitenkin olla niin voimakkaita, että potilaan kudosten lämpeneminen ja sähköärsytys ovat mahdollisia. Potilaan kehossa olevat metalliesineet, esimerkiksi sydäntahdistin, sisäkorvaproteesi tai verisuonipuristin, voivat vaurioitua kuvauksessa. Tällaisille potilaille ei pidä tehdä magneettikuvaustutkimusta. MAGNEETTIKENTTÄ EI AIHEUTA PERIMÄVAURIOITA Sähköjohdot ja voimalinjat aiheuttavat elinympäristöömme pientaajuisia sähkö ja magneettikenttiä. Pientaajuisilla kentillä ei ole vakavia haittavaikutuksia lyhytaikaisessa altistuksessa. Sen sijaan osa tutkimuksista, jotka koskevat pitkäaikaista altistumista, viittaavat mahdollisiin terveyshaittoihin. Teoriassa magneettikenttä voisi vaikuttaa geenien toimintaan, mutta sen ei kuitenkaan uskota aiheuttavan kromosomivaurioita eli pysyviä muutoksia solun perimässä. Magneettikenttä ei siten voi aloittaa syövän kehitystä solussa. Hyvin voimakkaiden pientaajuisten magneettikenttien vaikutukset tunnetaan hyvin. Magneettikenttä aiheuttaa kehoon sähkövirtoja, jotka ärsyttävät hermo ja lihassoluja samaan tapaan kuin kosketettaessa jännitteellistä metalliesinettä. TERMIT TUTUIKSI Sähköjohdot ja laitteet synnyttävät ympärilleen sähkö ja magneettikentän. Sähkökentän voimakkuus riippuu käytettävästä jännitteestä ja magneettikentän voimakkuus johdossa kulkevasta virrasta. Sähkökentän voimakkuuden yksikkö on voltti metriä kohden (V/m). Usein käytetään sen kerrannaisyksikköä kilovoltti metriä kohden (1 kv/m = 1000 V/m). Magneettikenttää kuvataan suureella magneettivuon tiheys, jonka yksikkönä on tesla (T). Usein käytetään myös kerrannaisyksiköitä mikrotesla (µt) ja millitesla (mt). 1 millitesla = 1 tuhannesosa teslasta 1 mikrotesla = 1 miljoonasosa teslasta Valon aallonpituudesta käytetään termiä nanometri (nm), joka on millimetrin miljoonasosa. Jaksollisen eli samanlaisena toistuvan ilmiön taajuus ilmoitetaan hertseinä (Hz) eli jaksoina sekuntia kohden. Esimerkiksi 50 Hz magneettikentän synnyttää sähkövirta, jossa on 50 jaksoa sekunnissa. Magneetti ja sähkökentät voivat häiritä sydäntahdistimia esimerkiksi voimajohtojen alla tai sähköasemilla. Asuntojen magneettikentissä suuria vaihteluja Ihmiset altistuvat yleisesti sellaisille magneettikentille, joiden vuontiheys vaihtelee 0,01 10 mikroteslan välillä. Asunnoissa on keskimäärin 0,1 mikroteslan suuruisia tai hieman heikompia kenttiä. Niitä aiheuttavat rakennusten sähköverkko, siihen kytketyt sähkölaitteet ja lähellä kulkevat voimalinjat. Kerrostalossa ei pitäisi sijoittaa jakelumuuntamoa asuinhuoneistojen alapuolelle, ellei muuntamon magneettikenttää ole riittävästi vaimennettu. Myös kodinkoneet, kuten televisio, silitysrauta ja pölynimuri aiheuttavat ympärilleen pienen sähkö ja magneettikentän. Työympäristössä altistuminen pientaajuisille sähkömagneettisille kentille on yleensä vähäistä. Altistuminen voi kuitenkin olla merkittävää joillakin työpaikoilla, kuten sähkön tuotannossa ja jakelussa sekä metalliteollisuudessa. Hitsauslaitteissa käytetään suuria virtoja, jotka synnyttävät voimakkaan magneettikentän. Hitsaajat saattavat altistua työssään yli 100 mikroteslan suuruisille magneettikentille. Sähköyliherkkyydestä ei ole näyttöä Jotkut ihmiset saavat epämiellyttäviä oireita oleskellessaan sähköja radiolaitteiden aiheuttamien kenttien vaikutuspiirissä. Näitä oireita kutsutaan sähköyliherkkyydeksi tai sähköherkkyydeksi. Tähänastisten tutkimusten perusteella oireiden syytä on kuiten 6
Voimajohtojen aiheuttamille kentille altistuvat vain linjojen välittömässä läheisyydessä asuvat. Kuvassa on esitetty 400 kilovoltin voimajohdon läheisyydessä esiintyvät suurimmat magneettivuon tiheydet. Yli 60 metrin etäisyydellä voimajohdon keskilinjasta vuontiheys on alle mikroteslan. kin haettava jostain muualta kuin sähkö ja magneettikentistä tai radioaalloista. Kyseessä näyttäisi olevan oireyhtymä, jonka aiheuttajista ei vielä ole muodostunut kokonaiskuvaa. Monet ympäristössä vaikuttavat tekijät, kuten psykososiaaliset tekijät, olisi hyvä ottaa huomioon tutkittaessa oireiden syytä ja hoitokeinoja. Voimajohdot eivät merkittävä altistaja Voimalinjat aiheuttavat ympärilleen pientaajuisen sähkö ja magneettikentän. Voimajohtojen kentät eivät kuitenkaan ole Suomessa kovin merkittävä väestöä altistava tekijä. Altistus keskittyy johtojen välittömään läheisyyteen. 400 kilovoltin voimajohdon alla magneettikenttä on noin 10 mikroteslaa ja sähkökenttä 5 kv/m. Voimajohtojen terveysvaikutuksia selvittävissä epidemiologisissa väestötutkimuksissa on havaittu, että lasten riski sairastua leukemiaan saattaa kasvaa silloin, kun magneettikentän vuontiheys ylittää jatkuvasti 0,4 mikroteslan tason. Monet tekijät heikentävät kuitenkin epidemiologisten tutkimusten todistusvoimaa. Mahdollinen magneettikenttien ja syövän välinen yhteys on niin heikko, että tehtyjen tutkimusten perusteella on vaikea osoittaa magneettikenttien lisäävän sairastumisriskiä. Jos riski on olemassa, se on todennäköisesti hyvin pieni. Voimajohtojen magneettikentät saattavat aiheuttaa Suomessa enintään muutaman syöpätapauksen kymmenessä vuodessa. IONISOIMATON SÄTEILY JA STUK Säteilyturvakeskus valvoo ionisoimatonta säteilyä aikaansavia laitteita ja näiden laitteiden käyttöä säädetyn asetuksen (1306/1993) mukaisesti. Valvonnan edellyttämiä tarkastuksia tehdään muun muassa solariumlaitteiden ja yleisöesityksissä käytettävien suurtehoisten laserlaitteiden käyttöpaikoilla. Uudet väestöä koskevat suositus ja enimmäisarvot on annettu vuonna 2002 voimaan tulleessa STM:n asetuksessa (294/2002). Matkapuhelimien säteilymittaukset aloitettiin vuonna 2003. STUKissa tutkimustyö nivoutuu läheisesti valvontatoimintaan. Säteilylähteiden mittausmenetelmiä ja kalibrointilaitteita kehitetään jatkuvasti. Lisäksi tutkitaan säteilyn mahdollisia terveyshaittoja. Säteilyturvakeskuksella on oman tutkimustoimintansa lisäksi useita tutkimusprojekteja yhdessä muiden tutkimusryhmien kanssa sekä kotimaassa että ulkomailla. Sähkömagneettisten kenttien lähteet, kuten esimerkiksi matkapuhelimien tukiasemat ja kauppojen varashälyttimet ovat lisääntyneet. Ne aiheuttavat aika ajoin laajaa keskustelua kansalaispiireissä ja tiedotusvälineissä. Tiedotustoiminta onkin nousemassa yhä tärkeämpään rooliin STUKin toiminnassa. 7
SÄTEILY JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA Lisätietoa STUK tiedottaa sarjan julkaisut Solariumit ja niiden UVsäteily (2/99) Auringon UVsäteily ja terveys (1/96) Katsaukset Matkapuhelimet ja tukiasemat (1/2004) Ultraviolettisäteily ja ihminen (2/2000) Mikroaaltokuivauksen turvallisuus (4/2001) Sosiaali ja terveysministeriön asetus ionisoimattoman säteilyn väestölle aiheuttaman altistumisen rajoittamisesta (294/2002) Heinäkuu 2005 Säteilyturvakeskus PL 14, 00881 Helsinki puh. (09) 759 881 www.stuk.fi