Ionisoimaton säteily ja ihminen S ÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA Ionisoimaton säteily on sähkömagneettista 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 tai sähkömagneettista aaltoliikettä. Ionisoiva säteily on suurenergistä säteilyä, jollaista on esimerkiksi radioaktiivisten aineiden lähettämä säteily tai röntgensäteily. Ionisoivan säteilyn alueelta siirrytään ionisoimattoman säteilyn alueelle, kun säteilyn energia ei enää riitä irroittamaan elektroneja väliaineen atomeista. Tämä tapahtuu aallonpituuden kasvaessa riittävän suureksi. Ionisoimattoman ja ionisoivan säteilyn raja on röntgensäteilyn ja ultraviolettisäteilyn välissä. Ionisoimaton säteily (Non-Ionizing Radiation, NIR) jaetaan säteilyn aallonpituuden mukaan seuraaviin osa-alueisiin: 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 säteilyn voimakkuus ylittää tietyn kynnysrajan, kudoksissa alkaa esiintyä lämmön nousua, sähkövirtoja ja fotokemiallisia reaktioita. Riittävän voimakkaina ne 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. UV-säteily voi myös aiheuttaa silmän sarveiskalvon tulehduksen eli niin sanotun lumisokeuden ja edistää harmaakaihin syntyä. 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 kiertäviä sähkökenttiä ja -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 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 UV-säteily saa aikaan erilaisia valokemiallisia ja -biologisia reaktioita. Muutamia prosentteja UV-altistumisesta tulee keinotekoisista lähteistä, joista merkittävimpiä ovat solariumit ja tietyt hitsauslaitteet. Runsas auringonotto lisää ihosyöpäriskiä Yleisimmät ihosyövät, tyvi- ja okasolusyöpä, aiheutuvat pääasiassa UV-säteilystä. 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 UV-annosta. UV-hoitolaitteita ja aurinkoa käytetään tiettyjen ihosairauksien, kuten psoriasiksen, hoidossa. Aurin- gon UV-säteily saa myös elimistössä aikaan D-vitamiinin muodostusta. Sähkömagneettisen säteilyn spektrissä UV-säteily on lähellä röntgensäteilyä. Näiden kahden säteilymuodon biologiset vaikutukset muistuttavat toisiaan. Sekä UV- että röntgensäteily voivat aiheuttaa solujen perimässä muutoksia eli mutaatioita. Ne eivät useinkaan LASERIEN TURVALLISUUSLUOKAT Luokkaan 1 kuuluva laser ei aiheuta vaaraa missään tilanteessa. Tähän luokkaan kuuluu usein myös niin sanottuja suljettuja laserlaitteita, kuten CD- ja DVD-soittimet. Luokkaan 2 kuuluvan näkyvän valon laserin säteeseen tuijottaminen voi aiheuttaa silmävaurion. Useimmat laserosoittimet 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 show-esityksissä. 3
tapa solua, mutta voivat edistää sen muuttumista syöpäsoluksi. Tärkeä ero UV- ja röntgensäteilyn välillä on, että röntgensäteily voi tunkeutua sisäelimiin asti, kun taas UV-säteily 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 säde voi olla vaarallinen. Laseria käytetään muun muassa leikkauksissa, valotehostelaitteissa ja osoitinlasereissa. RADIOTAAJUINEN SÄTEILY LÄMMITTÄÄ SISÄKUDOKSIA Radiotaajuinen säteily aiheuttaa kudosten paikallista 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 Kehoon kohdistuvat pientaajuiset sähkö- ja magneettikentät synnyttävät siihen sähkövir säteily ja pitkäaaltoinen optinen säteily lämmittävät kehoa. Lyhytaaltoinen optinen sätei yritetty selvittää, lisääkö altistuminen radiotaajuiselle säteilylle kuolleisuutta, syöpäriskiä tai muita sairauksia. Tutkimukset, sekä eläinkokeet että soluviljelmät, näyttävät osoittavan, että sairastumis- ja kuolleisuusriski ei lisäänny, mikäli altistumisrajoja ei ylitetä. Altistumisrajat on määritelty erikseen koko väestölle ja toisaalta työntekijöille, jotka altistuvat säteilylle työssään. 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 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. Matkapuhelimien vaikutusta terveyteen tutkitaan Matkapuhelimen säteily kohdistuu suurimmaksi osaksi käyttäjän päähän 4
minen jää selvästi altistumisrajoja pienemmäksi. AM-asemien antennien alimmat säteilevät osat ovat lähellä maanpintaa. Väestöä koskevat altistumisrajat voivat ylittyä muutaman sadan metrin etäisyydellä antennista. ULA- ja TV-mastoissa suuritehoiset säteilevät antennit ovat yli 200 metrin korkeudessa. Säteilyn taso maston juurella ja sen läheisyydessä on selvästi alle altistumisrajojen. toja, jotka riittävän voimakkaina ärsyttävät hermo- ja lihaskudoksia. Radiotaajuinen ly (UV-säteily) aiheuttaa ihossa fotokemiallisia reaktioita. etenkin silloin, kun antenni puhelinta käytettäessä koskettaa päätä. Matkapuhelimien mahdollisiin terveyshaittoihin ja altistumisen määrittämiseen liittyvää tutkimusta tehdään useissa maissa, myös Suomessa. Tällä hetkellä terveyshaitoista ei ole näyttöä. Matkapuhelimen käyttö voi 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 yleensä 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 kuitenkin asennettava varoitusmerkit katolla työskenteleviä varten. Radioasemat ja tutkat säteilevät eniten Suomessa suuritehoisimmat radioasemat ovat Yleisradion AM-asemia sekä ULA- ja TV-asemia. Antennien ympärillä on aidattu suoja-alue. Myös suuritehoiset tutka-antennit on sijoitettu siten, että väestön altistu- 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 on viime vuosina alettu käyttää 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 5
siitä aiheutuvat haitat katsotaan vähäisemmiksi kuin 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 sydämentahdistin, sisäkorvaproteesi tai versisuonipuristin, voivat vaurioitua kuvauksessa. Tällaisille potilaille ei pidä tehdä magneettikuvaustutkimusta. 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. 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. Tutkimusten perusteella epäillään elinympäristössä yleisesti esiintyvien heikkojen magneettikenttien aiheuttavan leukemiaa, keskushermostosyöpiä ja imukudossyöpiä, mutta näitä epäilyjä ei ole voitu varmentaa. Teoriassa magneettikenttä voisi vaikuttaa myös geenien toimintaan, mutta sen ei kuitenkaan uskota aiheuttavan kromosomivaurioita eli pysyviä muutoksia DNA-molekyyleissä. 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. Magneetti- ja sähkökentät voivat häiritä sydämentahdistimia esimerkiksi voimajohtojen tai sähköasemien läheisyydessä. 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 sähköja 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. On tavallista, että hitsaajat voivat altistua noin 100 mikroteslan suuruisille magneettikentille. Sähköyliherkkyydestä ei ole näyttöä Jotkut ihmiset saavat epämiellyttäviä oireita oleskellessaan sähkö- ja 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. radiolaitteiden aiheuttamien kenttien vaikutuspiirissä. Näitä oireita kutsutaan sähköyliherkkyydeksi tai sähköherkkyydeksi. Tähänastisten tutkimusten perusteella oireiden syytä on kuitenkin 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 riski sairastua syöpään kasvaa silloin, kun magneettikentän vuontiheys ylittää jatkuvasti 0,4 mikroteslan tason. Monet tekijät heikentävät kuitenkin epidemiologisten tutkimusten todistusvoimaa. Todettu 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 aiheuttavat Suomessa enintään muutaman syöpätapauksen kymmenessä vuodessa. IONISOIMATON SÄTEILY JA STUK Säteilyturvakeskus valvoo ionisoimatonta säteilyä aikaansaavia laitteita ja näiden laitteiden käyttöä säädetyn asetuksen (1306/1993) mukaisesti. Valvonnan edellyttämiä tarkastuksia tehdään muun muassa solariumlaitteiden, yleisöesityksissä käytettävien suurtehoisten laserlaitteiden ja mikroaaltokuumentimien käyttöpaikoilla. Uudet väestöä koskevat suositus- ja enimmäisarvot on annettu vuonna 2002 voimaan tulleessa STM:n asetuksessa (294/2002). Matkapuhelimien säteilymittaukset aloitetaan 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
S ÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA Lisätietoa STUK tiedottaa -sarjan julkaisut Solariumit ja niiden UV-säteily (2/99) Auringon UV-säteily ja terveys (1/96) Mikroaaltouunien säteilyturvallisuus (3/90) Katsaukset Ultraviolettisäteily ja ihminen (2/2000) Mikroaaltokuivauksen turvallisuus (4/2001) Joulukuu 2002 Säteilyturvakeskus PL 14, 00881 Helsinki puh. (09) 759 881 www.stuk.fi