Radioaktivitet

Då och då är det kommentatorer som undrar om radioaktiviteten i jordens inre har någon märkbar effekt på klimatet. Det naturliga svaret på den frågan är nej, men det är kanske inte riktigt hela sanningen.

När jag börjar undra över något vill jag alltid börja med att försöka få en föreställning om storleksordningar. En första fråga är hur stor är radioaktiviteten i jordens inre. Jag har hittat några olika svar på den frågan men jag är lite undrande övar vad som kom först. En siffra säger att det sipprar ut värme ur jordens till jordskorpan med en energi av 0,09 Watt per kvadratmeter jordyta. Det innebär att jordytan får ett tillskott av energi från sitt inre som är försumbart i jämförelse med solljuset som kan uppskattas till 250 Watt per kvadratmeter.

Eftersom jordens area är 5 miljoner kvadratmil så är den totalt tillförda energin 45 Terawatt. Enligt Wikipedia är ungefär hälften av denna ny energi (d.v.s. massa omvandlad till energi) skapad genom radioaktivt sönderfall, medan andra halvan ingår i en långsam avkylning av jordens inre. Hur man kommit fram till dessa uppskattningar vet jag inte.

Men, om radioaktiviteten är koncentrerad någonstans så kan den möjligen vara en del i att det kan bli vulkanutbrott och då kan den lokalt i rummet kanske också få en global nedkylande effekt ”lokalt i tiden”. Så att jag är inte helt säker på att den inte alls kan påverka klimatet lokalt.

Det som var nytt för mig var uppgiften om vilka grundämnen som stod för radioaktiviteten. Det lär, om jag tolkat siffrorna rätt, vara fyra isotoper som står för det mesta, nämligen Thorium232(45%), Uran238(40%), Kalium40(14%) och Uran235(1%). Det förvånade mig lite att Kalium40 var så viktigt.

Ibland får man oväntad information när man letar efter en sak och får något helt annat på köpet. Jag har ibland undrat över varför det finns så mycket Argon i vår atmosfär. Det gör ju ingenting, Argon är ju en ädelgas som inte reagerar kemiskt med någonting, men det finns ju förvånansvärt mycket, nästan 1% av atmosfären består ju av Argon.

Det speciella med jordens atmosfär är dessutom att det allra mesta är Argon40, medan den Argon som finns i solen till 85% är Argon36 och 15% Argon38 och knappast någon Argon40 alls. Förklaringen tycks vara att Argon40 kommer från Kalium40. Det är nämligen så att när Kalium40 sönderfaller så blir 90% till Kalcium40 medan 10% blir Argon40.

En anledning till att jag håller mig kvar vid Kalium40 är att för mig finns det en koppling till kärnkraftfrågan. KUs uppgift är ju att behandla klimat och klimatpolitik och kärnkraftens vara eller icke vara har ju blivit alltmer inblandad i energi- och därmed klimatpolitiken.

Det var ju så att efter Tjernobyl-olyckan för 33 år sedan så kom det radioaktivt regn till Sverige och det föll radioaktiva isotoper av framför allt jod och cesium. När det gäller joden, I131 är det en radioaktiv isotop att ta på stort allvar. Det bildas mycket Jod(131) i kärnkraftverk och isotopen har en halveringstid på omkring 8 dagar, vilket innebär en mycket hög aktivitet. Lyckligtvis innebär den korta halveringstiden att det den försvinner snabbt. Efter 3 månader återstår mindre än 1/1000 och efter ett halvår mindre än en miljondel.

Det man talade mycket om under de kommande åren var istället två isotoper av cesium, nämligen Cs135 och Cs137. Det som hände var att naturprodukter som svamp, fisk och kött av älg och rådjur innehöll radioaktivt cesium och människor varnades för att äta exempelvis svamp ifrån Gävletrakten. Alla svenska lärde sig ordet Becquerel och det sattes så småningom ett gränsvärde om 1500 Bq/kilo.

Jag hade turen att under hösten 1987 få lyssna till en föreläsning av en känd fysiolog Karl-Johan Öbrink som gav ett perspektiv på Cesium-strålningen. Han började helt enkelt med att redogöra för den radioaktivitet som vi har i våra egna kroppar (utan Cesium).

Huvudparten av den strålningen kommer ifrån Kalium(40). Visserligen har den isotopen en halveringstid på 1,25 miljarder år, d.v.s ungefär 4 x 1016 sekunder, men vi har väldigt många sådana atomer i oss. Ungefär 1/500 av vår kroppsvikt är kalium vilket för den som väger 70 kg blir 140 g Kalium. 1% av detta är K40, vilket innebär att vi har något gram som i sin tur ger en strålning om 4500 Bq. Kol(14) ger ungefär 3000 Bq.

De som är riktigt rädda för radioaktivitet undrar hur vi kan leva med så mycket strålning i oss. Varför får vi inte cancer och dör innan vi fyller 1 år? Förklaringen till detta är att visserligen förstörs en del DNA, men det finns reparationsenzymer för DNA så att det mesta återställs innan det hinner göra någon skada. Det finns människor som har brist på dessa enzymer och de får vanligen hudcancer i 20-årsåldern. De vanligaste strålskadorna får vi ju när vi solar.

Det finns en regel för de flesta system i kroppen och det är att de har dubbel överkapacitet. Ett skämt bland kirurger lär vara att av pariga organ som njurar och lungor kan det ena utan risk bortopereras. Om vi utsätts för en strålning som är mindre än 1/4-del av den kroppsegna så ökar inte cancerrisken särskilt mycket. De vanligaste orsakerna till cancer lär väl vara gifter och kanske virus.

För mig innebär detta att vi ska jämföra den strålning vi utsätts för från exempelvis Radon med den vi har i oss. Gränsvärdet för Radon är numera 200 Bq per kubikmeter luft. Om vi har 5 liter luft i lungorna så får vi 1 Bq ytterligare inne i kroppen och kanske 50 till utifrån. Om vi äter 1 kg rådjurskött med 1500 Bq så har vi under en tid 500 Bq till i kroppen.

Men, skadligheten hos radioaktiv strålning beror inte bara på antalet Becquerel utan också på hur energirik strålningen är. Då visar det sig att Kalium(40) är ger en strålning som är 8 gånger farligare än strålningen från kol(14) och mer än dubbelt så farlig som strålningen från Cesium(137). Dessutom kommer det Cesium vi får i oss att försvinna efter ett tag.

Med andra ord behöver man inte vara rädd för att plocka svamp i Gävletrakten eller äta fisk eller renkött ifrån Västerbotten.

Avslutningsvis – radioaktiv strålning är farlig, men det beror på dosen. Ett mått på vad som är en ”ofarlig dos” som ibland, fast kanske mer på skämt, är bananekvivalenten. Bananer innehåller ganska mycket kalium och en banan innehåller så pass mycket att den avger 15 Bq.

Och för att återknyta till kärnkraften och även kärnkraftsavfall så är enligt min mening problemet överdrivet. Radioaktiva isotoper med halveringstider på miljontals år är farliga om de är giftiga, något som mycket av kärnavfallet är. Tungmetaller brukar vara giftiga.

De ämnen som är riktigt bekymmersamma är de som har en halveringstid på någonting mellan månader och några århundraden. Det är tillräckligt kort halveringstid för att avge ganska rejält med strålning och det tar ett tag innan radioaktiviteten klingat av.

Till sist, även om jag ”visste” allt det här innan jag började skriva detta inlägg, så kunde jag inte siffrorna så att jag har använt sökmotorn ”duckduckgo” för att leta efter artiklar och det allra mesta har jag tagit ifrån engelskspråkliga Wikpedia.

Dela detta inlägg

29 reaktion på “Radioaktivitet

  1. 1
    Ulf

    En underskattad orsak till cancer är inflammationer. Ständigt pågående inflammationer försvagar kroppen där den pågår. Tecken på pågående inflammationer bör således behandlas snarast. Omfattande problem med acne hos ungdomar är således inte i första hand ett hudproblem utan ett klart allvarligare problem.

  2. 2
    Lasse

    Den värme som strålar ut från jorden räcker till en gradient på 3 grader per 100 m djup.
    Bergvärme som energikälla till värmepumpar , där djupa brunnar är värmeväxlare mot omgivande berg , har blivit dominerande för uppvärmning i villakvarteren.
    Varje tomt har ett eller flera borrhål ner till 200 m djup.
    0,09W/kvm ger ca 0,8 KWH/Årkvm nerifrån djupet vilket ger ca 2000 KWh/år. Normalt är uttaget minst 10 ggr större. Så bergvärmen är i själva verket en solfångare.
    Men för att driva dessa värmepumpar krävs god tillgång på el från vatten och kärnkraft.
    Vattenfalls vd Hall är inte intresserad att leverera från Ringhals 1 o 2 säger han(SVD idag)

  3. 3
    Ingvar i Las Palmas

    #1 Ulf.
    Inflammation och fria radikaler.
    Anvönd koksolja!
    Vill inte starta någon diskussion om detta här men kontakta mig gärna via ingvare.wordpress.com :-)

  4. 5
    Peter Stilbs

    Tack, Sten – jag vill minnas en siffra för upptransort av ca 0.2 Watt per kvadratmeter yta på Jorden (geotermisk, inkluderande radioaktivt sönderfall).

    Sen vill jag inte vara messerschmidt – men jag blev själv uppläxad för ett par decennier sedan vad gäller begreppet ”radioaktiv strålning” – något sådant finns inte – det ska vara ”joniserande strålning” / – från radioaktiva ämnen/ – ”strålningen” är givetvis inte ”radioaktiv”

  5. 6
    Karl V Beckman

    En liten men viktig korrigering.
    Det finns inget som heter ”radioaktiv strålning”. Det korrekta uttrycket är joniserande strålning.
    Korrigera gärna för trovärdighetens skull!

  6. 7
    Sten Kaijser Inläggsförfattare

    Tack Peter,

    jag hade väl tur som inte använde det begreppet förrän på slutet. En fråga som jagställde mig handlade om Cesium 137 som tydligen ”vanligen” övergår i en instabil variant av Barium 137. Sedan omvandlas den instabila varianten till en stabil samtdigt som den avger gammastrålning. Då undrar jag hur det är med radioaktivitetsmätare — registrerar de alla sorters strålning, alfa, beta och gamma. I så fall ger detsönderfallet ”två klick”. Det är av intresse när det gäller energin per Becquerel.

    Jag kan väl nämna att jag satt hela dagen och inte blev klar förrän efter ett i natt, så att på slutet var jag nog ganska trött.

  7. 8
    Håkan Bergman

    Christer L. #4
    Har du pressreader via biblioteket går artikeln att läsa där, verkar variera mellan biblioteken dock.
    Helst vill väl elmaffian att vi måste importera el från kontinenten när kolkondensen sätter priset där.

  8. 10
    Lars Jakobsson

    Vi i Sverige är ju bäst på allt = hybris
    Dan Jonssons blogg träffar huvudet på spiken i hans ”Ser du det lilla strecket?”
    https://danjonsson.blogg.se/ som ska rädda hela världen.
    lasse i huddinge

  9. 11
    Lars Mellblom

    Enligt nedanstående rapport verkar en viss dos av radioaktivitet minska frekvensen av cancer. Att the linear no-threshold hypothesis (LNT) är felaktig låter rimligt. Det brukar den vara. Icke desto mindre älskas LNTav de gröna och andra extremister.

    https://junkscience.com/wp-content/uploads/2019/01/s41021-018-0114-3.pdf

    ”Low-dose radiation from A-bombs
    elongated lifespan and reduced cancer
    mortality relative to un-irradiated
    individuals
    Shizuyo Sutou

    Abstract
    The US National Academy of Sciences (NAS) presented the linear no-threshold hypothesis (LNT) in 1956, which indicates that the lowest doses of ionizing radiation are hazardous in proportion to the dose. This spurious hypothesis was not based on solid data. NAS put forward the BEIR VII report in 2006 as evidence supporting LNT.
    The study described in the report used data of the Life Span Study (LSS) of A-bomb survivors. Estimation of exposure doses was based on initial radiation (5%) and neglected residual radiation (10%), leading to
    underestimation of the doses. Residual radiation mainly consisted of fallout that poured down onto the ground along with black rain. The black-rain-affected areas were wide. Not only A-bomb survivors but also not-in-the-city control subjects (NIC) must have been exposed to residual radiation to a greater or lesser degree. Use of NIC as negative controls constitutes a major failure in analyses of LSS. Another failure of LSS is its neglect of radiation adaptive responses which include low-dose stimulation of DNA damage repair, removal of aberrant cells via stimulated apoptosis, and elimination of cancer cells via stimulated anticancer immunity. LSS never incorporates consideration of this possibility. When LSS data of longevity are examined, a clear J-shaped dose-response, a hallmark of radiation hormesis ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hormesis ), is apparent. Both A-bomb survivors and NIC showed longer than average lifespans.
    Average solid cancer death ratios of both A-bomb survivors and NIC were lower than the average for Japanese people, which is consistent with the occurrence of radiation adaptive responses (the bases for radiation hormesis), essentially invalidating the LNT model. Nevertheless, LNT has served as the basis of radiation regulation policy. If it were not for LNT, tremendous human, social, and economic losses would not have occurred in the aftermath of the Fukushima Daiichi nuclear plant accident. For many reasons, LNT must be revised or abolished, with changes based not on policy but on science.”

  10. 12
    Johan M

    Räkneövning för den som inte har något att göra.

    Vi har idag ca 6.500 ton utbränt kärnbränsle i förvar i Sverige. Det är detta som nu planeras gå ner i slutförvar i bergrum och förbli där i 100.000 år.

    Vad skulle hända om varje svensk fick sin beskärda del uppblandad i glas till en sådan grad att det var svårt att skilja från alunskiffer? Hur många glastegelstenar skulle man få hemskickat till sig varje år? Antag att vi inte blandad upp det så mycket så att man ombads gräva ner stenen i skogen så att de inte skulle hittas på hundra år, hur många stenar skulle man få?

    Vad händer om vi först kör bränslet genom en gen-IV reaktor så att de långlivade isotoperna försvinner. Vi har 6.500 ton som skall förvaras i 1000 år. Hur många glastegelstenar får jag att gräva ner i skogen per år?

  11. 14
    Lars-Eric Bjerke

    #7 Sten,
    ”Då undrar jag hur det är med radioaktivitetsmätare — registrerar de alla sorters strålning, alfa, beta och gamma. I så fall ger det sönderfallet ”två klick”.”

    Förutom dessa tre typer finns netronstrålning för de som arbetar nära en reaktor i drift.
    De dosimetrar som är vanliga mäter i Sievert (eller millisievert), d.v.s. antalet sönderfall/s kompenserat för den mätta strålningens påverkan på människan. SSM har bra information och strålningsföreskrifter på sin hemsida.

  12. 15
    Lars-Eric Bjerke

    #2 Lasse,
    ”Så bergvärmen är i själva verket en solfångare.”
    Det är sant, fast värmen tar i allmänhet vägen via grundvattnet.

  13. 16
    Christer Löfström

    #8
    Gick att läsa med lånekort på Lunds Stadsbibliotek.

    Det viktiga i artikeln är det samma som Unipers VD skrev på DI Debatt 24/4
    Planen är att ytterligare förlänga livstiden en bra bit efter 2040 för kk verken R3, R4, F1,F2,F3 o O3.

    Halls resonerar om ”klimatkris” och ett ”klimatneutralt” EU 2045 utan fossilkraft och ingen ny Kärnkraft.
    ”det är möjligt att utvecklingen blir baktung” säger han.

    Noterar i dag fr Danmark att Trump planerar lagförslag om sanktioner för verksamheter som deltager i arbetet med Nord Stream 2.

  14. 17
    Karl Eider

    När det gäller radioaktivt sönderfall, bör man också beakta typen av söderfall: alfa, beta eller gamma. Radon har en halveringstid på ca 3.8 dagar och den ingår i sönderfallskedjan med start från uran 238. I kedjan från radon finns ett antal kortlivade s.k. döttrar. Flera av dessa sönderfaller och sänder ut alfa-partiklar (heliumkärnor). Dessa är i praktiken ofarliga utanför kroppen då de snabbt tappar fart.. Men i kroppen blir de farliga då de är tunga och energin blir stor i direktkontakt med en cell.

  15. 19
    Rolf Mellberg

    Tack Sten, intressant…

    #11 Lars Mellblom

    Om man (som jag) studerat på YINT (Youtube Institue of Nuclear Thechnology) och då särskilt Molten Salt Reactors (en spännande bunt varianter av 4:gen) så har man antagligen stött på en skön snubbe vid namn Ed Pheil. Han berättar i den här filmen att lite lagom med radioaktiv strålning är bara nyttigt:
    https://www.youtube.com/watch?v=ISehN6wgsgU&t=369s
    Kolla från 6 minuter ungefär.
    (hur nyttigheten fördelar sig mellan alfa, beta och gamma har jag inte riktigt klart för mig)
    Men det som inte dödar, härdar ju! och personligen tror jag att solljus på kroppen i lagom doser också är nyttigt, är alltså skeptiskt även mot malignt melanom paniken.
    Lustigt, för länge sen ansågs ju radioaktivt vatten i hälsobrunnar, eller ler-inpackningar etc vara nyttigt men under större delen av 1900-talet har man ju förlöjligat sådant, kanske dags att börja med radioaktiva hälsobehandlingar igen :-)

  16. 20
    Matz Hedman

    #19 Rolf Mellberg
    På Stampen i gamla stan i Stockholm finns en reklamaffisch.
    ”Ramlösa naturligt radioaktiv” basunerar den ut. Tror att den trycktes på 30-talet.

  17. 21
    Johan M

    #19 Rolf Mellberg

    Lite alfapartiklar säljs fortfarande som undergörande behandling.

    https://www.gasteiner-heilstollen.com/de/

    Det finns flera områden med mycket hög bakgrundsstrålning där folk gladeligen lever utan att man någonsin har uppmätt någon förhöjd cancerrisk. Kerala, i sydvästar Indien, finns en berggrund som är rik på Torium och där har befolkningen en årlig stråldos på över 6 millisievert, i vissa städer är den så hög som 30 millisievert. Guarapari i Brasilien där vissa stränder har en bakgrundsstrålning som skulle motsvara 175 millisievert om man levde som strandluffare ett år. Normalt för Sverige är 1 millisievert.

  18. 23
    Gunnar Strandell

    Som seglare minns jag också Eric Tabarlys båt Pen Duick VI, byggt 1973, med utarmat uran i kölen.
    Densiteten är 19,1 ton per kubikmeter.

  19. 25
    Kristian Fredriksson

    Då får väl jag också vara messerschmith.
    Jag använde din artikel för att göra en provuppgift i Fysik för mina gymnasieelever och fick inte ihop det. När jag kollade andelen K40- isotoper så visade de sig vara 0,012% och inte 1 %. Det blev en bra uppgift så tack för hjälpen. Eleverna skriver i morgon.

  20. 26
    Sten Kaijser Inläggsförfattare

    Tack Kristian Fredriksson #25

    ”det förklarar saken” när jag någon gång efter midnatt skulle få ihop mängden K(40) i kroppen med den strålning vi hade i kroppen så ”blev det för mycket”.

  21. 27
    Håkan Bergman

    Matz Hedman #24
    När Pripps ledning från källan i Ulriksdal var klar nån gång på 80-talet gjorde man misstaget att i reklamen framhålla att deras Coca-Cola var godare än annan Coca-Cola. Det gick inte för sig och Pripps blev av med licensen, Coca-Cola skulle blandas till på kranvatten och smaka likadant över hela världen. Spendrups fick ta över licensen tills Coca-Cola hade sin fabrik för brun sockerdricka klar ute i Jordbro.

  22. 28
    tty

    Det finns två punkter där geotermisk energi åtminstonre indirekt har klimatpåverkan.

    Det ena är under glaciärer. Det geotermiska värmeflödet gör att tjocka istäcken oftast har en temperatur över trycksmältpunkten i bottnen och därför rör sig mycket snabbare och blir mera dynamiska än glaciärer som är fastfrusna vid underlaget.

    Det andra gäller den termohalina cirkulationen i djuphaven som troligen delvis drivs av den (mycket långsamma) geotermiska uppvärmningen av bottenvattnet.

  23. 29
    Sten Kaijser Inläggsförfattare

    Tack tty # 28

    det känns alltid bra när ens intuition får någon form av stöd. Det är i någon mening rimligt att tänka sig att när det som i fallet med geotermisk energi är en stor total energi, men som blir irrelevant om den sprids ut över en stor yta, kan där den koncentreras få en lokalt märkbar effekt.

    Min lilla reservation i början om att den geotermiska energin kan märkas lokalt var alltså befogad.

Kommentarer inaktiverade.