Kolik radioaktivity vlastně nosíme v těle?

Nejen zemina – také naše těla jsou radioaktivní. Nacházejí se v nich jak přírodní, tak uměle vzniklé radionuklidy. Přijímáme je spolu s potravou, obsahuje je vzduch, který dýcháme. Nelze se jim vyhnout. Jak silně září naše těla?

V našich svalech je uloženo kolem 70 becquerelů na kilogram tělesné hmotnosti. Znamená to, že na každý kilogram naší hmotnosti připadne 70 radioaktivních rozpadů za vteřinu.

Navíc vdechujeme ze vzduchu radon, který má kolem 70 becquerelů v krychlovém metru.

Několik vysvětlujících pojmů

Příjem radioaktivních látek do našich těl se souhrnně nazývá inkorporace. Příjem potravou dostal název ingesce a vdechování pak inhalace. Dalším způsobem, jakým může radioaktivní látka proniknout do našeho těla je difuzí přes kůži nebo zranění, která se v ní nacházejí. Mluvíme pak o kontaminaci (povrchu těla).

Obsah radionuklidů se dá měřit přístrojem, který registruje gama záření v těle se nacházejících nuklidů a produktů jejich rozpadu. Výstupem je graf, který znázorňuje energii naměřených radioaktivních rozpadů a jejich četnost.

Podobný graf vidíte na obrázku vlevo. Energie rozpadů je vedena ve vodorovné ose  - čím víc vpravo, tím větší energii měly naměřené rozpady. Počet rozpadů se ukládá do svislé osy – čím vyšší sloupeček, tím více rozpadů stejného druhu přístroj naměřil. Z typického rozmístění energií se pak dá zjistit, o jaký radionuklid se při měření jednalo.

Různé radionuklidy se ukládají v našich tělech do různých míst. Uran-238 lze nalézt v ledvinách a kostech. Radium-226 v kostech, draslík-40 ve svalech, stroncium-90 v kostech a jód ve štítné žláze.

Jejich působení závisí také na biologickém poločasu rozpadu – čase, po který v těle setrvají než je organismus sám vyloučí.

Konkrétní čísla

Dlouhodobým měřením se ukázalo, že muži jsou „zatíženi“ 4500 rozpady radioaktivního nuklidu K-40 za vteřinu, ženy jen zhruba 3300 rozpady. Důvodem je rozdílná průměrná tělesná hmotnost.

Na naší tělesné radioaktivitě se podílí samozřejmě ještě i jiné nuklidy – například cesium-137, které vznikalo při nadzemních jaderných pokusech nebo které se uvolnilo při havárii v ukrajinské jaderné elektrárně Černobyl.

Ekvivalentní dávka, kterou dostane náš organismus následkem záření přírodních a umělých radionuklidů odpovídá 5 mikrosievertům na 1000 Bq K-40 a 14 mikrosievertům na 1000 Bq (rozpadů) radioaktivního nuklidu cesia-137.

O tom, co znamenají jednotlivé pojmy jako dávka nebo ekvivalentní dávka,  čtěte v jednom z minulých blogů.

Jakým způsobem se dostávají radionuklidy do našich potravin?

Radionuklidy mají podobné vlastnosti jako jiné chemické prvky, dostávají se tak do rostlin, které je s těmito jinými prvky zamění. Koncentrace radionuklidů tedy závisí hlavně na jejich obsahu ve vodě a v hlíně, které tyto rostliny použily ke svému růstu.

Některé rostliny, například para-ořechy nebo houby v sobě dokonce radionuklidy koncentrují.

Potraviny se mohou kontaminovat i ze vzduchu. Na vině je radon. Svým rozpadem produkuje dceřiné produkty, které patří do skupiny kovů a usazují se pak například na povrchu listů rostlin. K těmto produktům patří hlavně polonium-210 a olovo-210.

Dnes zanedbatelná, ale před desítkami let výrazná byla i kontaminace radioaktivním spadem z nadzemních jaderných pokusů nebo havárie na ukrajinské jaderné elektrárně.

K-40 hlavní zdroj naší tělesné radioaktivity

V našich tělech se nachází stálý zdroj radioaktivního záření. Je jím draslík (kalium). Je potřeba ke správné práci našeho systému, jeho nedostatek se projevuje relativně drastickými příznaky. Nedá se mu tehdy vyhnout, nedá se odstranit. Draslík obsahuje 0,0117 procenta radioaktivního izotopu draslík-40.

Jeho aktivita činí 30,92 rozpadů za vteřinu, počítáno na jeden gram draslíku. Čerstvé ovoce obsahuje díky tomuto radioizotopu kolem 50 becquerelů (radioaktivních rozpadů za vteřinu) na kilogram hmotnosti. Fazole a hrášek mohou dosáhnout jen díky draslíku aktivity 380 becquerelů.

Mléko je na tom podobně jako ovoce – přidá nám 50 becquerelů na litr. Kilogram masa vydá dvakrát více radioaktivních rozpadů – kolem 100 becquerelů. V houbách se nachází mezi 10 a 100 becquerely přirozené radioaktivity, která jde na vrub izotopu draslíku-40.

Cs-137 a jeho podíl na radioaktivitě potravin

Do přírody se dostalo cesium-137 hlavně následkem nadzemních atomových pokusů v padesátých a šedesátých letech. V průběhu několika desetiletí se ale stihlo víceméně „vyzářit“. Další navýšení koncentrace s sebou přinesla až havárie na černobylské jaderné elektrárně v osmdesátých letech. Ani toto cesium dnes už není tak nebezpečné jako kdysi. Aktivita, kterou způsobuje cesium-137 v dnešních potravinách, se odhaduje na několik becquerelů na kilogram hmoty. Výjimkou jsou některé divoce rostoucí houby a divoká prasata, která je ráda konzumují. V jejich tělech se může cesium hromadit.