Radon og helserisiko Gunnar Brunborg Avdeling for kjemikalier og stråling Nasjonalt folkehelseinstitutt Vurdering av helserisiko En prosess, som består av flere trinn: 1. Identifikasjon av helsefare 2. Vurdering av dose-responssammenheng 3. Hvor stor er eksponeringen? 4. Beregning av total helserisiko = fare (pr eksponeringsenhet) x eksponering 1
Dette foredraget handler ikke om helserisiko men derimot om helsefare om hva radon er om hvordan radon virker på celler og på kroppen. En veldig viktig hjelp ved helserisikovurderingen er Kunnskap som gjør at vi kan forstå virkningsmekanismen. Fysikk Biologi Medisin Radioactive Atom Ionizing Radiation X-ray alpha particle beta particle gamma ray 2
Forskjellige typer ioniserende stråling Alfa: Kort rekkevidde, høy energi, avsetter sin energi som tette pakker av ionisasjoner. Høy LET (Linear Energy Transfer). Svært høy RBE (Relative Biological Efficency), = 20. Beta: Lengre rekkevidde, mindre tette ionisasjoner. Lavere LET, Lavere RBE (= 1) Gammastråling: Lang rekkevidde. Stråling uten ladning. Lav LET, lav RBE (= 1) Uran er et gammelt grunnstoff Uran-238 4,47 mrd. år Uran-234 0,248 mill. år Thorium-234 24,1 dager Protactinium-234 1,8 min. Thorium-230 75400 år Isotop halveringstid Utsendelse av beta-partikkel Radium-226 1600 år Utsendelse av alfa-partikkel Radon-222 3,82 dager Polonium-218 3,11 min. Bly-214 26,8 min. Vismut-214 19,7 min. Polonium-214 164 μsek. Bly-210 22,3 år Vismut-210 5,01 dager Polonium-210 138 dager Bly-206 stabilt 3
Radon er en ny gass Alfastråling: 238 92U 234 90Th + 4 2He 2+ En alfapartikkel er det samme som en heliumkjerne (massetall 4, 2 nøytroner, 2 protoner, ladning +2). (Gammel kunnskap: Rutherford 1899) Emisjon av alfastråling Uran-238 4,47 mrd. år Uran-234 0,248 mill. år Thorium-234 24,1 dager Protactinium-234 1,8 min. Thorium-230 75400 år Isotop halveringstid Utsendelse av beta-partikkel Radium-226 1600 år Utsendelse av alfa-partikkel Radon-222 3,82 dager Polonium-218 3,11 min. Polonium-214 164 μsek. Polonium-210 138 dager Bly-214 26,8 min. Vismut-214 19,7 min. Bly-210 22,3 år Vismut-210 5,01 dager Bly-206 stabilt 4
Stråletyper og gjennomtrengingsevne Betapartikkel: Liten, ladet (+/-) partikkkel Men en alfapartikkel klarer godt å passere en celle Her har man farget DNA med et fargestoff som gjenkjenner brudd i DNAtråden. Dette er spor etter en alfapartikkel. 5
Radon døtre Uran-238 4,47 mrd. år Uran-234 0,248 mill. år Thorium-234 24,1 dager Protactinium-234 1,8 min. Thorium-230 75400 år Isotop halveringstid Utsendelse av beta-partikkel Radium-226 1600 år Utsendelse av alfa-partikkel Radon-222 3,82 dager Polonium-218 3,11 min. Bly-214 26,8 min. Vismut-214 19,7 min. Polonium-214 164 μsek. Bly-210 22,3 år Vismut-210 5,01 dager Polonium-210 138 dager Bly-206 stabilt Grunnstoffet radon 6
Det er døtrene som er problemet Radon er en (edel)gass, som tas opp i blodet, er lite kjemisk reaktiv, sirkulerer i blodet, og mye luftes ut igjen (halveringstid 3,8 dager). Den gjør da liten skade. Radon-datter: Partikler av bly, polonium og bismut. Deponeres i lunge, og sender ut alfastråling. [Alfastråling kan også være nyttig: Radium 223, effektivt til behandling av prostatakreft (halveringstid 11,2 dager).] Stråleeffekter og linearitet For å sikre god beskyttelse mot stråleskader, regner man konservativt. Internasjonale anbefalinger (ICRP, IAEA) forutsetter LNT (Linear, No Threshould) (kurve B) 7
LNT gjelder muligens ikke ved svært lave stråledoser, og heller ikke for alle stråletyper MEN: Det er meget sterke grunner til at LNT gjelder for alfastråling! Tidlige estimater for lungekraft indusert av radon: Studer av gruvearbeidere eksponert i urangruver. Lenge mente man at usikkerheten ved ekstrapolering til de lave radon-nivåene som er i boliger var så stor at man ikke kunne fastsette noen risiko for aktivitetsnivåer under 200 Bq/m 3. Det er ingen tvil om at radoneksponering fører til lungekreft. Men er risikoen for radon i bolig like stor (pr doseenhet) som risikoen for gruvearbeidere? Andre eksponeringer i gruver? Annerledes inhalering hos dem med tungt arbeid? Ingen kunnskap om risikoen for kvinner og barn 8
Man har senket anbefalt tiltaksgrense for innendørs radon, fra 200 til 100 Bq/m 3 Dette skyldes til dels ny viten Nye case-control-studier 2 studier i Kina Syv studier i USA 13 studier i Europa Flere tusen tilfeller av lungekreft Noen konklusjoner: Linearitet Økt risiko (0,16) for 100 Bq/m 3 økning i radonkonsentrasjon (som er meget likt risikoen funnet for gruvearbeidere) Ingen tegn til terskel for eksponering som gir effekt (dvs LNT) Noe større risiko for enkelte typer lungekreft (småcellelungekreft) 9
Amerikanske studier: Krewski et al., Epidemiology 16, 137-45 (2005) 13 europeiske studier 10
Darby: Relativ risiko (RR) som funksjon av radonnivå ( x og x usual ) RR= 1+βx, der β=8.4 % /100 Bq/m 3, p=0.0007 [3.0%, 15.8%] /100 Bq/m 3 RR= 1+βx usual, der β=16 % /100 Bq/m 3, p=0.0007 [0.05, 0.31] / 100 Bq/m 3. Figur fra States strålevern (Astrid Liland og Christina Hassfjell) Risikoen for lungekreft:den relative risikoen øker like mye, for både røykere og ikke-røykere Risiko relativ til null radon og aldri røykt: Ikke-røykere: 1,2 v/100 Bq/m 3 Røykere: 0 Bq/m 3 : 25,8 100 Bq/m 3 : 29,9 Tidligere røykere (mindre enn 10 år): 0 Bq/m 3 : 20,8 100 Bq/m 3 : 24,2 11
Akkumulert risiko for lungekreft, fram til 75 års alder Ikke-røykere: 0 Bq/m 3 : 0,41% 100 Bq/m 3 : 0,47% 400 Bq/m 3 : 0,67% Røykere (15-24 sigaretter pr dag): 0 Bq/m 3 : 10,11% 100 Bq/m 3 : 11,63% 400 Bq/m 3 : 16,03% Risikoanslag for Norge Ca.14 % av alle nye lungekrefttilfeller har radon som medvirkende årsak dvs. ca. 300 nye tilfeller pr. år med den sammensetning vi i dag har av røykere og ikke-røykere 2/3 av disse tilfellene opptrer ved eksponeringsnivåer under 200 Bq/m 3. Hvis alle nordmenn slutter å røyke i dag og radoneksponeringen opprettholdes på samme nivå: Antallet lungekrefttilfeller pr. år vil etter 30-40 år reduseres med 200-300. 12
Sammenligning av forskjellige typer stråling mht helserisiko Stråletype Hazard Dose respons? Exposure? Total risk? Comment Ionizing radiation Radon, alfa radiation Well documented Known, also at very low doses Fairly well known for radon Significant, and known (200-300 cases of lung cancer per year in Norway! Ionizing radiation, gamma and x- rays Well documented Known, but more uncertain at low doses Medical radiation: well known Significant and known. But low-dose risk is uncertain Population dose/risk should be used with care Solar UV Well documented Known Fairly well known (also for sunbeds) Significant and known. ( About 1000 cases of malignant melanoma per year in Norway) UV positive effects on Vit D production Mobile irradiation (up to 3 GHz) Not known (if below the level of hit disipation) Unknown Partly known (from model studies, and from phone use patterns) Close to zero, or unknown? Effects on sperm? Acoustic neuroma? 13