ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΡΑΔΟΝΙΟΥ ΣΕ ΣΧΟΛΕΙΑ ΤΗΣ ΛΕΣΒΟΥ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΡΑΔΟΝΙΟΥ ΣΕ ΣΧΟΛΕΙΑ ΤΗΣ ΛΕΣΒΟΥ Εισηγητής: Γεωργίου Δημήτρης Υπεύθυνος Καθηγητής: Χαλβαδάκης Κ.Π. Μυτιλήνη, Αύγουστος 2004

Περιεχόμενα Κεφάλαιο 1 Γενικά 1.1 Ραδιενέργεια 1 1.2 Ιστορικά 1 1.3 Τύποι ακτινοβολίας 1 1.3.1 Διάσπαση α (άλφα) 2 1.3.2 Διάσπαση β (βήτα) 2 1.3.3 Διάσπαση γ (γάμα) 3 1.4 Χρόνος ημιζωής 3 1.5 Μονάδες μέτρησης 4 Κεφάλαιο 2 Ραδόνιο 2.1 Εισαγωγή 6 2.2 Φυσικοχημικές ιδιότητες του ραδονίου 6 2.3 Η σημασία των θυγατρικών του 7 2.4 Ορισμός WL WLM 8 2.5 Ενέργεια και αμβέλεια των σωματιδίων α 8 2.6 Τρόποι εισόδου στα σπίτια 9 Κεφάλαιο 3 Επιδράσεις στην Υγεία 3.1 Εισαγωγή 11 3.2 Δοσιμετρία 11 3.3 Επιδημιολογικά στοιχεία 14 3.4 Τα καινούργια δεδομένα 15 3.5 Ραδόνιο και κάπνισμα 17 3.6 Έκθεση στο σπίτι 17 Κεφάλαιο 4 Κανονισμοί και Νομοθεσία 4.1 Ιστορικά 19 4.2 Οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής 22 4.3 Η Ελλάδα 22 4.4 Εφαρμογή της Νομοθεσίας στα Κράτη Μέλη της Ε.Ε. 23 Κεφάλαιο 5 Μεθοδολογία 5.1 Υπάρχουσες μέθοδοι 25 5.2 Παθητικοί ανιχνευτές 25 5.2.1 Solid State Nuclear Track Detectors 25 5.2.2 Electret detector 26 5.2.3 Προσρόφηση 26 2

5.2.4 Thermoluminescent detectors 27 5.2.5 Solid State Electronic Detectors 27 5.2.6 Ηλεκτρόμετρα και θάλαμοι ιόντων 27 5.3 Ενεργητικοί ανιχνευτές 27 5.4 Βραχυπρόθεσμες και Μακροπρόθεσμες μετρήσεις 27 5.5 Επιλογή μεθόδου 28 5.6 Μετρητές 28 5.6.1 Τύπου φακέλου ή γυμνού ανιχνευτή 29 5.6.2 Διάχυσης 30 5.6.3 Διείσδυσης 30 5.6.4 Συλλογής 30 5.7 Επιλογή μετρητή 30 5.8 Λειτουργία των SSNTD 31 5.8.1 Δημιουργία ίχνους 31 5.8.2 Είδη πλαστικών 32 5.9 Alpha Guard 33 5.10 Προσδιορισμός συνθηκών etching 35 5.10.1 Πείραμα στα Κεντρικά Λύκεια 35 5.11 Περιγραφή της διαδικασίας του etching 36 5.12 Περιγραφή της διαδικασίας μέτρησης 36 5.13 Προσδιορισμός σφάλματος 38 5.14 Βαθμονόμηση των SSNTD 38 5.14.1 Υπολογισμός συντελεστή μετατροπής 39 Κεφάλαιο 6 Μετρήσεις, Αποτελέσματα και Σχολιασμός 6.1 Εισαγωγή 41 6.2 Επιλογή σχολείων 41 6.3 Τοποθέτηση μετρητών 43 6.4 Περιγραφή των σχολείων 43 6.5 Αποτελέσματα 44 6.5.1 Τα σχολεία της Μυτιλήνης 47 6.6 Σύγκριση με τις περιοχές του χάρτη 47 6.7 Συμπληρωματικές μετρήσεις 48 6.7.1 Η περίπτωση της Κάπης 48 6.7.2 Η περίπτωση της Συκαμινέας 48 6.8 Υπολογισμός δόσης 50 6.9 Εκτίμηση επικινδυνότητας 51 6.10 Προτάσεις 52 6.10.1 Αερισμός χώρων 52 6.10.2 Αερισμός υπογείων 53 Βιβλιογραφία I-V 3

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΓΕΝΙΚΑ 4

1.1 Ραδιενέργεια Ραδιενέργεια είναι η αυθόρμητη εκπομπή υποατομικών σωματιδίων και ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας υψηλής συχνότητας από ένα ραδιενεργό στοιχείο. 1.2 Ιστορικά Η βιβλιογραφία που αναφέρεται γενικά στην ραδιενέργεια είναι ιδιαίτερα εκτενής. Για την συγγραφή αυτού του κεφαλαίου, χρησιμοποιήθηκαν τα βιβλία «Σύγχρονη Φυσική», των Serway et al. του 2000, «Εμείς και η Ραδιενέργεια», των Βεργανελάκη et al. του 1989 και το «Low Level Environmental Radioactivity, Sources and Evaluation», των Tykva and Sabol του 1995. Ο όρος ραδιενέργεια πρωτοχρησιμοποιήθηκε από τη Πολωνικής καταγωγής Marie Curie (1867 1934), η οποία σε συνεργασία με τον άντρα της Pierre Curie (1859 1906) ανακάλυψε δύο βασικές ραδιενεργές πηγές, το ράδιο και το πολώνιο. Λίγα μόλις χρόνια νωρίτερα, τον Φεβρουάριο του 1896, ο Henri Becquerel (1852 1908) είχε ανακοινώσει την διαπίστωση ότι οι κρύσταλλοι αλάτων ουρανίου εκπέμπουν μία αόρατη ακτινοβολία η οποία μπορεί να θολώσει μία φωτογραφική πλάκα ακόμα και εάν αυτή είναι καλυμμένη ώστε να μην δέχεται φως. Η α- νακάλυψη αυτή ταυτίζεται με την ανακάλυψη της ραδιενέργειας. Ο Ernest Rutherford (1871-1937) ανακάλυψε το 1898 ότι υπάρχουν τουλάχιστον δύο συστατικά που απαρτίζουν την εκπεμπόμενη ακτινοβολία ενώ το 1899 κατάφερε να ξεχωρίσει τα σωματίδια α και β. Τον επόμενο χρόνο, ο Paul Villard (1860-1934) ανακάλυψε και περιέγραψε την ακτινοβολία γ που εκπέμπεται από το ράδιο. Το 1919 έγινε η πρώτη τεχνητή μεταστοιχείωση από τον Rutherford, ο οποίος κατάφερε να παράξει σταθερό 17 Ο και 1 Η με τον βομβαρδισμό σταθερού αζώτου 14 Ν με σωματίδια α. Στην δεκαετία του 30 έγιναν πολλές σημαντικές ανακαλύψεις στον τομέα αυτό της φυσικής. Το 1932, ο James Chadwick (1891-1974) ανακάλυψε το νετρόνιο, ενώ την ίδια χρονιά ο Carl David Anderson (1905-1991) βρήκε το ποζιτρόνιο. Ένα χρόνο αργότερα ανακαλύφθηκε το δευτέριο ( 2 Η) από τον Harold C. Urey (1893-1981). Επίσης κατά την διάρκεια της δεκαετίας κατασκευάστηκαν οι πρώτοι επιταχυντές φορτισμένων σωματιδίων σε διάφορα εργαστήρια. Την ίδια περίοδο και συγκεκριμένα το 1934, γίνεται η ανακάλυψη της τεχνητής ραδιενέργειας από τους Frederic Joliot (1900-1958) και Irene Curie * (1897-1956). Κατάφεραν να παράξουν ραδιενεργό άζωτο ( 13 Ν) και θείο ( 30 S) με τον βομβαρδισμό βόριου (Β) και αργιλίου (Al) αντίστοιχα, με σωματίδια α από πολώνιο. Η ανακάλυψη της τεχνητής ραδιενέργειας οδήγησε στην παραγωγή και αναγνώριση εκατοντάδων νέων ραδιονουκλιδίων, αφού επιστήμονες από όλων τον κόσμο, με την χρήση επιταχυντών Cockcroft Walton, Van de Graff και κύκλοτρων, βομβάρδισαν κυριολεκτικά όλα τα γνωστά στοιχεία με επιταχυμένα πρωτόνια, δευτερόνια και σωματίδια α. Μέχρι σήμερα είναι γνωστά περίπου 2.600 νουκλεϊδια. Η χρήση μάλιστα των επιταχυντών οδήγησε στην συμπλήρωση του περιοδικού πίνακα με τα στοιχεία που έλειπαν και στην παραγωγή αρκετών καινούργιων βαρύτερων από το ουράνιο, με πολύ μικρές περιόδους ημιζωής. * Ο F. Joliot και η I. Curie ήταν βοηθοί της Marie Curie ενώ η Irene ήταν και κόρη της. 5

1.3 Τύποι Ακτινοβολίας Υπάρχουν τρεις τύποι ακτινοβολίας που μπορεί να εκπέμπεται από μία ραδιενεργό ουσία, οι οποίοι αντιστοιχούν σε τρία είδη διασπάσεων: διάσπαση άλφα (α), κατά την οποία εκπέμπονται πυρήνες 4 He, διάσπαση βήτα (β), όπου τα εκπεμπόμενα σωματίδια είναι είτε ηλεκτρόνια είτε ποζιτρόνια και διάσπαση γάμα (γ), κατά την οποία οι εκπεμπόμενες «ακτίνες» είναι υψηλής ενέργειας φωτόνια. Το ποζιτρόνιο είναι ένα σωματίδιο όμοιο με το ηλεκτρόνιο από όλες τις απόψεις, εκτός του ότι έχει φορτίο +e. Ονομάζεται και «αντισωματίδιο» του ηλεκτρονίου. Το σύμβολο β - χρησιμοποιείται για να προσδιορίσει ένα ηλεκτρόνιο, ενώ το β + προσδιορίζει το ποζιτρόνιο. Οι τρεις τύποι ακτινοβολίας παρουσιάζουν μεγάλες διαφορές ως προς την ικανότητά τους να διεισδύσουν στην ύλη. Τα σωματίδια α μόλις που διαπερνούν ένα φύλλο χαρτί, τα σωματίδια β μπορούν να διαπεράσουν λίγα χιλιοστόμετρα αλουμινίου και οι ακτίνες γ μπορούν να διαπεράσουν μερικά εκατοστόμετρα μολύβδου. 1.3.1 Διάσπαση α (άλφα) Όσο αυξάνει ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα, τόσο αυξάνουν και οι ηλεκτρικές δυνάμεις άπωσης μεταξύ τους. Από ένα σημείο και πέρα συμφέρει ενεργειακά τον πυρήνα να σπάσει σε δύο ή περισσότερα κομμάτια. Ο πιο εύκολος τρόπος διάσπασης είναι να αποκολληθεί από τον πυρήνα, ένα σωματίδιο α. Το σωματίδιο α αποτελείται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια. Είναι δηλαδή ένας πυρήνας του στοιχείου 4 He Η διάσπαση μπορεί να γραφτεί συμβολικά ως εξής: 2. Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την διάσπαση α, μπορεί να υπολογιστεί με την χρήση της εξίσωσης του Einstein: Ε = mc 2. Εάν ονομάσουμε Μ χ τη μάζα του αρχικού πυρήνα, Μ γ τη μάζα του θυγατρικού πυρήνα και Μ α τη μάζα του σωματιδίου α, μπορούμε να ορίσουμε την ενέργεια διάσπασης Q: Q = (M χ M γ M α ) c 2 Η ενέργεια διάσπασης Q εμφανίζεται με την μορφή κινητικής ενέργειας του θυγατρικού πυρήνα και του σωματιδίου α. Επειδή η διαφορά στις μάζες τους είναι πολύ μεγάλη, σύμφωνα με την αρχή διατήρησης της ορμής, το σωματίδιο α ανακρούεται με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα και φέρει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας. Πιο συγκεκριμένα, η ταχύτητά του είναι της τάξεως των 20.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο και αντιστοιχεί σε κινητική ενέργεια μερικών MeV (μέγα - ηλεκτρονιοβόλτ) *. * Το ηλεκτρονιοβόλτ (ev) ορίζεται ως η ενέργεια που αποκτά ένα ηλεκτρόνιο αν διανύσει τάση ενός βολτ (1V). Ισούται με 4,45*10-26 kwh ή 1,6*10-19 J. 6

1.3.2 Διάσπαση β (βήτα) Όταν ένας ραδιενεργός πυρήνας υφίσταται διάσπαση β, ο θυγατρικός πυρήνας έχει τον ίδιο α- ριθμό νουκλεονίων με τον μητρικό, αλλά ο αριθμός φορτίου μεταβάλλεται κατά 1. Υπάρχουν δύο διεργασίες διάσπασης β. Συμβολικά μπορούν να παρασταθούν ως εξής: Όπου το ν είναι ένα νετρίνο και το v ένα αντινετρίνο. Το νετρίνο είναι ένα σωματίδιο η παρουσία του οποίου είχε προβλεφθεί θεωρητικά από τον Pauli το 1930 και τον Fermi μερικά χρόνια αργότερα, ενώ η πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξής του έγινε το 1956 από τους Raines και Cowan. Ουσιαστικά λοιπόν, η διάσπαση β προκύπτει από την μετατροπή ενός πρωτονίου σε νετρόνιο, ή το αντίθετο, με ταυτόχρονη εκπομπή ενός σωματιδίου β. Η διάσπαση β συμβαίνει όταν ένας πυρήνας δεν έχει το κανονικό ποσοστό νετρονίων, ώστε να ελαχιστοποιείται η εσωτερική του ενέργεια. Το ποσοστό αυτό είναι περίπου 50% στους μικρούς πυρήνες και ανεβαίνει μέχρι το 61% με 62% στους πολύ μεγάλους. Το βέλτιστο ποσοστό, προκύπτει εάν συνυπολογιστούν οι δύο παράγοντες που προσδιορίζουν την εσωτερική ενέργεια που έχει ένας πυρήνας: η ηλεκτρική ενέργεια λόγω της άπωσης των πρωτονίων, που ευνοεί ποσοστό 100% σε νετρόνια, και η ολική κινητική ενέργεια που ευνοεί ποσοστό 50%. Ανάλογα με το ποσοστό που έχει ένας πυρήνας, μπορεί να μετατρέψει ένα νετρόνιο σε πρωτόνιο ή το αντίθετο, για να αποκτήσει ελάχιστη εσωτερική ενέργεια ώστε να είναι σταθερός. Μία πολύ γνωστή διάσπαση β είναι αυτή του 14 C προς 12 C, που χρησιμοποιείται για την χρονολόγηση οργανικών λειψάνων, μέχρι και 25.000 ετών. 1.3.3 Διάσπαση γ (γάμα) Πολύ συχνά, ένας πυρήνας ο οποίος υφίσταται ραδιενεργό διάσπαση παραμένει σε μία κατάσταση ενεργειακής διέγερσης. Ο πυρήνας μπορεί τότε να υποστεί μια αποδιέγερση σε μία κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας, εκπέμποντας ένα φωτόνιο. Τα φωτόνια που εκπέμπονται από μία τέτοια διεργασία αποδιέγερσης ονομάζονται ακτίνες γ (γάμα). Η ενέργειά τους είναι πολύ υψηλή (σε κλίματα από 1 MeV έως 1 GeV) συγκριτικά με την ενέργεια του ορατού φωτός (περίπου 1 ev). Ένας πυρήνας, όταν αποδιεγείρεται και εκπέμπει μία ακτίνα γ, δεν μεταβάλλεται, αλλά απλώς μεταβαίνει σε χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Μία διεργασία διάσπασης γ, μπορεί να παρασταθεί ως εξής: Όπου το Χ * συμβολίζει έναν πυρήνα σε διεγερμένη κατάσταση. Γενικά, ένας πυρήνας μπορεί να φτάσει σε μία διεγερμένη κατάσταση μετά από μία βίαιη σύγκρουση με ένα άλλο σωματίδιο. Συνήθως, όμως, βρίσκεται σε διεγερμένη κατάσταση μετά από μία διάσπαση α ή β. 7

1.4 Χρόνος ημιζωής Ο ρυθμός με τον οποίο γίνεται μια συγκεκριμένη διεργασία διάσπασης σε ένα ραδιενεργό δείγμα είναι ανάλογος προς τον αριθμό των ραδιενεργών πυρήνων που είναι παρόντες (δηλαδή των πυρήνων εκείνων που δεν έχουν ακόμη διασπαστεί). Αν Ν είναι ο αριθμός αυτών των πυρήνων, ο ρυθμός μεταβολής του Ν είναι: όπου λ είναι η σταθερά διάσπασης ή σταθερά αποσύνθεσης. Με ολοκλήρωση της πιο πάνω εξίσωσης, προκύπτει: Ν = Ν 0 e -λt Όπου Ν 0 είναι ο αριθμός των ραδιενεργών πυρήνων την χρονική στιγμή t = 0. Εάν τεθεί όπου Ν = Ν 0 /2, και t = T 1/2 και η εξίσωση λυθεί ως προς το Τ 1/2, προκύπτει η εξίσωση: Η εξίσωση αυτή είναι η εξίσωση ημιζωής. Χρόνος ημιζωής μίας ραδιενεργούς ουσίας είναι ο χρόνος που απαιτείται για να διασπαστούν οι μισοί από ένα δεδομένο πλήθος ραδιενεργών πυρήνων. 1.5 Μονάδες μέτρησης Η μονάδα μέτρησης της ραδιενέργειας στο S.I. είναι το Becquerel (Bq). Ένα Bq αντιστοιχεί σε μία ραδιενεργό διάσπαση το δευτερόλεπτο (1 Bq = 1 διάσπαση/sec). Το Bq ήρθε να αντικαταστήσει το Curie (Ci). Το κιουρί ορίστηκε με βάση το ράδιο, που ήταν το πρώτο ραδιενεργό στοιχείο που μελετήθηκε. Ένα Ci αντιστοιχεί σε 3,7*10 10 διασπάσεις/sec. Ο αριθμός αυτός α- ντιστοιχεί στις διασπάσεις που γίνονται ανά δευτερόλεπτο σε 1 gr Ra. Επειδή σαν μονάδα είναι πολύ μεγάλη, συνήθως χρησιμοποιούνται οι υποδιαιρέσεις του, μci και pci. Η συγκέντρωση ενός ραδιενεργού στοιχείου στον αέρα, μετράται συνήθως σε pci/l ή σε Bq/m 3. Η σχέση που συνδέει τις δύο μονάδες είναι: 1 pci/l = 37 Bq/m 3. Για να εκφραστεί η δόση ακτινοβολίας που απορροφάται από ζώντες βιολογικούς ιστούς, οι κύριες μονάδες είναι το gray (Gy), όπου 1 Gy ισούται με 1 J απορροφούμενης ενέργειας ακτινοβολίας ανά κιλό ιστού και το rad, όπου 1 rad ισούται με 100 ergs ανά γραμμάριο ιστού. Η σχέση που συνδέει τις δύο μονάδες είναι: 1 rad = 0.01 Gy. Επειδή όμως έχει σημασία ποιος τύπος ακτινοβολίας είναι υπεύθυνος για την δόση που απορροφά ο ιστός, έχει οριστεί ένας συντελεστής που ονομάζεται Σχετική Βιολογική Επίδραση (RBE: Relative Biological Effectiveness), ο οποίος πολλαπλασιαζόμενος με το Gy ή το rad, δίνει την δόση σε Sievert (Sv) ή rem αντίστοιχα. Έτσι, 1 Sv είναι το ποσό ακτινοβολίας που περίπου ισοδυναμεί με την βιολογική επίδραση 1 Gy ακτινοβολίας γ (1 Sv = 100 rem). Στον πίνακα 1.1 δίνονται οι τιμές του συντελεστή RBE για διάφορες μορφές ακτινοβολίας. 8

Πίνακας 1.1 : Tιμές του συντελεστή RBE για διάφορες μορφές ακτινοβολίας. Ακτινοβολία RBE X και ακτίνες γ 1,0 Σωματίδια β 1,0 1,7 Σωματίδια α 10 20 Αργά νετρόνια 4 5 Γρήγορα νετρόνια και πρωτόνια 10 Βαριά ιόντα 20 Πηγή: Χαλβαδάκης, 1996 Όπως φαίνεται από τον πίνακα, η ίδια ποσότητα ακτινοβολίας, είναι κατά 10 με 20 φορές πιο επικίνδυνη εάν προέρχεται από σωματίδια α, παρά από ακτίνες γ. Επειδή το θέμα του υπολογισμού της δόσης δεν έχει καλυφθεί πλήρως καθώς είναι αρκετά πολύπλοκο, αναλύεται με μεγαλύτερη λεπτομέρεια στο κεφάλαιο 3. 9

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΡΑΔΟΝΙΟ 10

2.1 Εισαγωγή Δύο ισότοπα του ραδονίου ανακαλύφθηκαν το 1900. Το θορόνιο, από τους R. B. Owens και E. Rutherford, το οποίο στην συνέχεια αναγνωρίστηκε ως 220 Rn και το ραδόνιο, από τον F. E. Dorn, που αναγνωρίστηκε ως το 222 Rn. Παρότι το 1902 οι Rutherford και Soddy, κατάφεραν να το ρευστοποιήσουν, η εσωτερική παραγωγή ενέργειας λόγω των διασπάσεων α, δεν επιτρέπει στο ραδόνιο να παραμείνει σε υγρή κατάσταση. Έτσι, δεν πρέπει να θεωρείται ως μία ουσία, παρά ως μεμονωμένα άτομα, τα οποία διαχέονται σε κάποιο ρευστό και ακολουθούν την κίνησή του. Για την μελέτη του, το ραδόνιο θεωρείται αέριο. Από αυτό το γεγονός προκύπτει και η υψηλή επικινδυνότητά του για την υγεία, αφού ως αέριο, μπορεί να μετακινείται σε μεγάλες αποστάσεις γρήγορα και κυρίως να εισπνέετε. (Fleischer, 1997) 2.2 Φυσικοχημικές ιδιότητες του ραδονίου Το ραδόνιο είναι ένα ραδιενεργό στοιχείο, άοσμο, άγευστο, αόρατο και χημικά αδρανές. Ο α- τομικός του αριθμός είναι 86 και το κατατάσσει στα ευγενή αέρια. Στην φύση βρίσκονται τρία ισότοπα του ραδονίου: το 219 Rn που ονομάζεται ακτίνιο (actinon), το 220 Rn που ονομάζεται θορόνιο (thoron) και το 222 Rn που είναι το βασικότερο και ονομάζεται ραδόνιο. Τα τρία ισότοπα διασπώνται εκπέμποντας σωματίδια α. Παράγονται από την ραδιενεργό διάσπαση του ραδίου και αποτελούν μέρος των ραδιενεργών σειρών διάσπασης του ουρανίου και του θορίου. Πιο συγκεκριμένα, το 222 Rn παράγεται από την σειρά του 238 U, το 220 Rn από το 232 Th και το 219 Rn από το 235 U.. Οι χρόνοι ημιζωής τους είναι αντίστοιχα 3.82 d, 55.6 s και 3.96 s. Στα σχήματα 2.1 και 2.2, παρουσιάζονται οι σειρές που δίνουν το ραδόνιο και το θορόνιο 238 U 234 Th 234 Pa 234 U 230 Th Διάσπαση α ( 4 He) 226 Ra Διάσπαση β (e) 222 Rn 218 Po 214 Pb 214 Bi 214 Po 210 Pb 210 Bi 210 Po 206 Pb Σχήμα 2.1: Σειρά διάσπασης του 238 U πηγή του 222 Rn (ραδόνιο). (Πηγή: Fleischer, 1997) 11

232 Th 228 Ra 228 Ac 228 Th 224 Ra Διάσπαση α ( 4 He) 220 Rn Διάσπαση β (e) 216 Po 212 Pb 212 Bi 212 Po 208 Pb Σχήμα 2.2: Σειρά διάσπασης του 232 Th πηγή του 220 Rn (θορόνιο). (Πηγή: Fleischer, 1997) Όπως φαίνεται και από τα σχήματα, το ραδόνιο προέρχεται από ράδιο. Η ποσότητα λοιπόν του ραδονίου εξαρτάται άμεσα από την ποσότητα του ραδίου που υπάρχει στο έδαφος. Επειδή μάλιστα, τα εδάφη που περιέχουν ράδιο, είναι συνήθως αρκετά πυκνά, η παρουσία 219 Rn και 222 Rn υποδηλώνει την ύπαρξη U στο έδαφος, ενώ το 220 Rn την ύπαρξη Th. Υπάρχουν όμως και εξαιρέσεις, όπου το Ra έχει μετακινηθεί από το αρχικό πέτρωμα, οπότε η παρουσία του ραδονίου δεν οδηγεί και σε ύπαρξη U ή Th. Η σχετική σημασία των τριών ισοτόπων του ραδονίου αυξάνει με τον χρόνο ζωής τους και την σχετική αφθονία τους. Το 219 Rn έχει τον πιο μικρό χρόνο ζωής, ενώ γενικά παράγεται σε πολύ μικρότερες ποσότητες από το 222 Rn, αφού η φυσική αναλογία 235 U/ 238 U είναι 0,00719. Ως εκ τούτου, το 219 Rn τις περισσότερες φορές παραβλέπεται. Το 220 Rn έχει επίσης μικρό χρόνο ζωής σε σχέση με το 222 Rn, με αποτέλεσμα να μετακινείται σε πολύ μικρότερες αποστάσεις από το σημείο παραγωγής του. Για να αποτελεί λοιπόν σοβαρό κίνδυνο για την υγεία, θα πρέπει η παραγωγή του να γίνεται κοντά στον χώρο όπου ζουν άνθρωποι (π.χ. να περιέχεται ράδιο σε οικοδομικά υλικά) (Fleischer, 1997). 2.3 Η σημασία των θυγατρικών του Οι κίνδυνοι για την υγεία από το ραδόνιο και το θορόνιο, δεν οφείλονται σε αυτά τα ισότοπα άμεσα, αλλά στα παράγωγά τους από την ραδιενεργό τους διάσπαση, τα οποία εισπνέονται. Επειδή το ραδόνιο είναι ευγενές αέριο, με μεγάλο χρόνο ημιζωής συγκριτικά με τον ρυθμό α- ναπνοής, το μεγαλύτερο μέρος από αυτό που εισπνέεται, εκπνέεται χωρίς να διασπάται ή να παγιδεύεται στους πνεύμονες. Αντίθετα, τα άμεσα θυγατρικά του 222 Rn, ( 218 Po, 214 Pb, 214 Bi και 214 Po) έχουν την τάση να προσκολλούνται σε στερεά της ατμόσφαιρας, συνήθως αεροζόλ και να εισπνέονται μαζί με αυτά. Το αποτέλεσμα είναι ότι επικάθονται στις επιθηλιακές επιφάνειες στο εσωτερικό των πνευμόνων, όπου και διασπώνται. Από την στιγμή μάλιστα, που το πιο μακρόβιο από τα θυγατρικά που είναι το 214 Pb, έχει χρόνο ημιζωής 27 λεπτά, η όλη διαδικασία των διασπάσεων μπορεί να ολοκληρωθεί προτού προλάβουν να ενεργήσουν οι μηχανισμοί αυ- 12

τοκαθαρισμού των πνευμόνων. Το αποτέλεσμα είναι ότι οι ευαίσθητες επιφάνειες των βρόγχων ακτινοβολούνται από αυτές τις διασπάσεις. Οι πιο επικίνδυνες από αυτές είναι οι διασπάσεις των ισοτόπων του πολωνίου ( 218 Po και 214 Po) επειδή εκπέμπουν σωματίδια α σε υψηλές ενέργειες. Η ιονίζουσα ακτινοβολία που επηρεάζει τα επιθηλιακά κύτταρα των βρόγχων, θεωρείται υπεύθυνη για την έναρξη της διεργασίας της καρκινογένεσης. (Fleischer, 1997) Η περίπτωση του θορόνιου είναι λίγο διαφορετική. Το πρώτο του θυγατρικό 216 Po είναι τόσο βραχύβιο (χρόνος ημιζωής: 0,22 s) που διασπάται όπου και το θορόνιο. Τα επόμενα θυγατρικά ( 212 Pb και 212 Bi) ζούνε αρκετά ώστε να μπορούν να απομακρυνθούν από τους πνεύμονες πριν διασπαστούν. Τελικά, ο μεγαλύτερος κίνδυνος από τα θυγατρικά του θορονίου προέρχεται από το 212 Ρο. 2.4 Ορισμός WL WLM Είναι σκόπιμο εδώ να οριστεί μία νέα μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται για την έκφραση της συγκέντρωσης του ραδονίου και η οποία είναι άμεσα συνυφασμένη με τις επιδράσεις στην υγεία από τα θυγατρικά του. Όπως έχει αναφερθεί, το ραδόνιο συνοδεύεται από τα θυγατρικά του, τα οποία μάλιστα θεωρούνται υπεύθυνα για τις καρκινογόνες ιδιότητές του. Για να εκφραστεί η συγκέντρωσή τους στον αέρα, η μονάδα που χρησιμοποιείται είναι το Working Level (WL). Ένα WL, ορίζεται ως ο οποιοσδήποτε συνδυασμός παραγώγων του ραδονίου σε 1 λίτρο αέρα, που έχει αποτέλεσμα την έκκληση 1,3 * 10 5 εκατομμυρίων ev ενέργειας α. Στην περίπτωση που ένας κλειστός όγκος αέρα, τροφοδοτείται συνεχώς με ραδόνιο, η συγκέντρωση των βραχύβιων παραγώγων του θα αυξηθεί, έως ότου φτάσει σε ένα σημείο ισορροπίας, όπου ο ρυθμός διάσπασης κάθε παραγώγου θα ισούται με αυτόν του ίδιου του ραδονίου. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, κάθε pci/l ραδονίου δίνει (σχεδόν ακριβώς) 0,01 WL. Στην πραγματικότητα, αυτές οι συνθήκες δεν κρατάνε. Για ένα σπίτι, το κλάσμα ισορροπίας είναι περίπου 40% (Kendall and Smith, 2002). Έτσι, το κάθε pci/l ραδονίου, δίνει 0,004 WL παραγώγων στον αέρα (EPA, 2003). Η αθροιστική έκθεση σε παράγωγα ραδονίου, μετριέται σε Working Level Months (WLM). Αρχικά αυτή η μονάδα διαμορφώθηκε για εφαρμογές σε εργασιακούς χώρους. Έκθεση σε 1 WL για 170 h, ορίζεται ως 1 WLM. Με την υπόθεση ότι το F = 0,4 (βλέπε κεφάλαιο 3.2), προκύπτουν οι σχέσεις: 1 WL = 2,08 * 10-5 J/m 3 = 9.3 * 10 3 Bq/m 3 (συγκέντρωση ραδονίου) 1 WLM = 3.5 10-3 J hr m -3 = 1581 * 10 3 Bq hr/m 3 2.5 Ενέργεια και εμβέλεια των σωματιδίων α Όπως έχει αναφερθεί στο κεφάλαιο 1.3, η ακτινοβολία α έχει πολύ μικρή διεισδυτικότητα. Αυτός είναι ο λόγος που το ραδόνιο δεν είναι επικίνδυνο εάν δεν φτάσει στους πνεύμονες. Η εξωτερική στοιβάδα του δέρματος είναι αρκετή για να μπλοκάρει τα σωματίδια α, χωρίς να τα α- φήσει να φτάσουν σε εσωτερικά όργανα. Στην περίπτωση όμως που η διάσπαση του ραδονίου ή κάποιου από τα παράγωγά του γίνει στο εσωτερικό των πνευμόνων, τα ευαίσθητα επιθηλιακά κύτταρα των βρόγχων, δέχονται άμεσα όλη την ακτινοβολία, αυξάνοντας έτσι πολύ τον κίνδυνο δημιουργίας καρκινώματος. Είναι λοιπόν σημαντικό να γνωρίζουμε το ποσό ενέργειας που απορροφάται από τα κύτταρα, καθώς και τον βαθμό διεισδυτικότητας των σωματιδίων α. 13

Στον πίνακα 2.1 που ακολουθεί δίνονται η ενέργειες των διασπάσεων α καθώς και η απόσταση που μπορούν να διανύσουν τα σωματίδια σε αέρα και νερό, για το ραδόνιο, το θορόνιο και για τα βασικά τους θυγατρικά. Έχει υπολογιστεί, ότι η απόσταση που μπορεί να διανύσει η ακτινοβολία α στο νερό είναι περίπου ίδια με αυτή σε κοινά πλαστικά (π.χ. πολυαιθυλένιο). Οι υπολογισμοί είναι για 6 o C στο επίπεδο της θάλασσας. Πίνακας 2.1: Ενέργεια και εμβέλεια σωματιδίων α Νουκλεϊδιο Ενέργεια α (MeV) Εμβέλεια (μm νερού) Εμβέλεια (cm αέρα) 222 Rn 5.49 39 4.08 218 Po 6.00 44 4.67 214 Po 7.69 66 6.91 220 Rn 6.29 48 5.01 216 Po 6.78 41 5.67 212 Po 8.18 83 8.53 212 Bi 6.05 45 4.73 Πηγή: Fleischer, 1997 2.6 Τρόποι εισόδου στα σπίτια Το ραδόνιο παράγεται από το 226 Ra στην ραδιενεργό σειρά του 238 U. Το ουράνιο όπως και το ράδιο, υπάρχουν σε σημαντικές συγκεντρώσεις σε πολλά πετρώματα. Κατά την παραγωγή του από το Ράδιο, το Ραδόνιο όντας αέριο, ξεφεύγει από το πέτρωμα σχετικά εύκολα και μεταφέρεται έτσι στον αέρα ή στο νερό που μπορεί να περιβάλει το πέτρωμα. Σε εξωτερικούς χώρους, η συγκέντρωσή του παραμένει σε χαμηλά επίπεδα και δεν αποτελεί κίνδυνο. Στο εσωτερικό κτιρίων όμως, η συγκέντρωσή του μπορεί να ανέβει σε υψηλά επίπεδα. Το πόσο που θα φτάσει η συγκέντρωση, εξαρτάται κυρίως από τη κατασκευή του κτιρίου και τη ποσότητα ραδονίου στο υπέδαφος. Η σύσταση του εδάφους κάτω και γύρω από το σπίτι επηρεάζει τα επίπεδα ραδονίου και την ευκολία με την οποία μπορεί το ραδόνιο να εισέλθει σε αυτό. Φυσιολογικές διαφορές πίεσης μεταξύ του σπιτιού και του εδάφους, μπορεί να δημιουργήσουν μία ελαφριά υποπίεση στο εσωτερικό του σπιτιού, η οποία μπορεί να ρουφήξει το ραδόνιο από το έδαφος στο εσωτερικό του σπιτιού. Το ραδόνιο είναι δυνατόν να εισέλθει σε ένα σπίτι μέσα από ρωγμές στα πατώματα και τους τοίχους, τις αποχετεύσεις, τα φρεάτια, σημεία σύνδεσης της κατασκευής και άλλα. Τα επίπεδα ραδονίου είναι υψηλότερα κατά κανόνα στα υπόγεια και τα ισόγεια των σπιτιών, που βρίσκονται σε επαφή με το έδαφος. Παράγοντες όπως η σχεδίαση, η κατασκευή και ο εξαερισμός του σπιτιού, επηρεάζουν επίσης τα επίπεδα ραδονίου, καθώς και τις οδούς εισόδου του. Μία ακόμα πηγή ραδονίου, μπορεί να είναι ο αέρας που απελευθερώνεται από το νερό όταν κάποιος κάνει ντους και άλλες δουλείες του σπιτιού, όπως πλύσιμο. Συγκρινόμενο με το ραδόνιο που εισέρχεται από το υπέδαφος, αυτό του νερού είναι στις περισσότερες περιπτώσεις μικρή πηγή κινδύνου. Στο σχήμα 2.3 φαίνονται σχηματικά οι δρόμοι εισόδου του ραδονίου σε ένα σπίτι. (EPA, 1993) 14

Α: Ρωγμές στις τσιμέντινες πλάκες Β: Ακάλυπτα κενά στους τούβλινους τοίχους C: Πόροι και κενά στους τσιμέντινους τοίχους D: Αρμοί των τοίχων του υπογείου E: Ακάλυπτο έδαφος (π.χ. φρεάτιο) F: Φρεάτιο υγρασίας G: Αρμοί κονιάματος H: Αστοχίες στην στεγανοποίηση σωληνώσεων I: Ανοιχτές κορυφές τούβλινων τοίχων J: Οικοδομικά υλικά Κ: Νερό (κυρίως από πηγάδια) Σχήμα 2.3: Τρόποι εισόδου του ραδονίου σε ένα σπίτι. (Πηγή: EPA, 1993) 15

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΥΓΕΙΑ 16

3.1 Εισαγωγή Ο άνθρωπος δέχεται καθημερινά μία ποσότητα ακτινοβολίας η οποία ονομάζεται ακτινοβολία υποβάθρου (background radiation). Η ακτινοβολία αυτή προέρχεται από φυσικές πηγές και είναι βασικά η κοσμική ακτινοβολία που καταφέρνει να διαπεράσει την ατμόσφαιρα και η ακτινοβολία από τα γήινα ραδιονουκλίδια. Η δόση από αυτή την ακτινοβολία, με την επιπλέον διαίρεση σε εσωτερική και εξωτερική έκθεση, παρουσιάζεται στον πίνακα 3.1. Πίνακας 3.1: Ετήσιες ισοδύναμες δόσεις σε περιοχές με κανονικό και αυξημένο υπόβαθρο Πηγή έκθεσης Μέση ετήσια ισοδύναμη δόση (msv) Κανονικό υπόβαθρο Αυξημένο υπόβαθρο Εξωτερική έκθεση Κοσμική ακτινοβολία 0,38 2,0 Γήινα ραδιονουκλίδια 0,46 4,3 Εσωτερική έκθεση Κοσμογενικά ραδιονουκλίδια 0,01 0,01 Γήινα ραδιονουκλίδια 0,23 0,6 Ραδόνιο 1,205 10,1 Θόρον 0,07 0,1 Συνολικό ποσό 2,4 17,1 Πηγή: UNSCEAR, 1993 Στον πίνακα φαίνεται η μεγάλη συνεισφορά του ραδονίου στην συνολική δόση από τις πηγές φυσικής ακτινοβολίας, η οποία ανέρχεται στο 50% του συνόλου σε περιπτώσεις υποβάθρου με φυσιολογικές τιμές. 3.2 Δοσιμετρία Ενώ η μέτρηση της έκθεσης σε ραδόνιο είναι σχετικά απλή και μπορεί να γίνει πειραματικά, ο υπολογισμός της δόσης που δέχεται ο άνθρωπος από αυτή την έκθεση είναι πιο πολύπλοκος. Πρέπει να ληφθούν υπ όψιν παράγοντες όπως το ποιος ιστός δέχεται την ακτινοβολία και τι τύπου είναι αυτή. Κατά καιρούς έχουν προταθεί διάφορα δοσιμετρικά μοντέλα, τα οποία στηρίζονται πάντα σε κάποιες παραδοχές. Η Euroatom με την οδηγία 96/29, η οποία εφαρμόζεται και στην Ελλάδα, προτείνει τα παρακάτω μοντέλα. Η Ενεργός Δόση (Effective Dose), Ε, που δέχονται όλοι οι ιστοί του ανθρώπινου σώματος, δίνεται από τον τύπο: Όπου, w T είναι ο συντελεστής βαρύτητας για τον ιστό ή όργανο Τ. Η Τ είναι η ισοδύναμη δόση που πήρε ο ιστός ή το όργανο Τ. 17

Η Η Τ, δίνεται από τον τύπο: Όπου, w R είναι ο συντελεστής βαρύτητας της ακτινοβολίας R. D T,R είναι η απορροφούμενη δόση λόγω ακτινοβολίας R. Οι τιμές για τα w T και w R δίνονται στους πίνακες που ακολουθούν. Πίνακας 3.2: Τιμές του συντελεστή βαρύτητας για ιστό ή όργανο, w T Ιστός ή όργανο Τιμή του συντελεστή w T Όρχεις 0,20 Μυελός των οστών (κόκκινος) 0,12 Κόλον (colon) 0,12 Πνεύμονες 0,12 Στομάχι 0,12 Κύστη (bladder) 0,05 Στήθος 0,05 Συκώτι 0,05 Οισοφάγος 0,05 Θυρεοειδής 0,05 Δέρμα 0,01 Επιφάνεια οστών 0,01 Υπόλοιπα 0,05 Πηγή: Euroatom 96/29 Πίνακας 3.3: Τιμές του συντελεστή βαρύτητας για τύπο ακτινοβολίας, w R Τύπος και εύρος ενέργειας Τιμή του συντελεστή w R Φωτόνια, όλες οι ενέργειες 1 Ηλεκτρόνια, όλες οι ενέργειες 1 Νετρόνια < 10 kev 5 10 100 kev 10 100 kev 2 MeV 20 2 20 MeV 10 > 20 MeV 5 Πρωτόνια, ενέργεια > 2 MeV 5 Σωματίδια άλφα, προϊόντα σχάσης, βαριοί πυρήνες 20 Πηγή: Euroatom 96/29 18

Για να υπολογιστεί η απορροφούμενη δόση D, πρέπει να υπολογιστεί η συνολική ενέργεια που μεταφέρεται από το ραδόνιο και τα θυγατρικά του, η οποία εκφράζεται με τον όρο Potential Alpha Energy Concentration PAEC. Το PAEC προσδιορίζεται από τις συγκεντρώσεις των θυγατρικών του ραδονίου, σύμφωνα με τον τύπο: c p = 0.58 C 1 + 2.85 C 2 + 2.1 C 3 σε nj.m -3 Όπου C 1 είναι η συγκέντρωση του 218 Po, C 2 η συγκέντρωση του 214 Pb και C 3 η συγκέντρωση του 214 Bi. Οι συγκεντρώσεις σε Bq/m 3. Εδώ πρέπει να συνυπολογιστεί και το ποσοστό των θυγατρικών που είναι προσκολλημένα σε aerosol (attached fraction) και αυτών που είναι ελεύθερα (unattached fraction) *. Ο υπολογισμός αυτός έχει σημασία καθώς αλλάζει η επίδραση στην υγεία. Το ποσοστό αυτό συμβολίζεται με το F και στις περισσότερες περιπτώσεις ισούται με 0,4 για μετρήσεις σε εσωτερικούς χώρους (Kendall and Smith, 2002). Σύμφωνα με τους Philips et al. (1988), το μεγαλύτερο μέρος της δόσης που λαμβάνουν οι πνεύμονες, προέρχεται από το προσκολλημένο κλάσμα και αρκετά μικρότερο από το ελεύθερο. Το ποσοστό της ενέργειας που μεταφέρεται από το ελεύθερο κλάσμα προσδιορίζεται από τον συντελεστή f p, σε συνάρτηση με το PAEC: f p = PAEC u PAEC Όπου PAEC u είναι η ενέργεια που μεταφέρει το ελεύθερο κλάσμα και PAEC, η συνολική ενέργεια. Εάν προσδιοριστούν αυτές οι μεταβλητές, μπορεί να υπολογιστεί η δόση D, σύμφωνα με τον τύπο: D = c p (f p D u + (1 - f p ) D a ) Όπου D u και D a, είναι οι τιμές της δόσης ανά μονάδα έκθεσης που οφείλεται στο προσκολλημένο και ελεύθερο κλάσμα αντίστοιχα. Όπως είναι φανερό, η διαδικασία υπολογισμού της δόσης είναι αρκετά πολύπλοκη. Για να α- πλουστευτεί η διαδικασία έχουν προταθεί κάποιοι Συντελεστές Μετατροπής Δόσης (Dose Conversion Factors - DCF), με τους οποίους μπορεί να υπολογιστεί απευθείας η δόση από την συγκέντρωση ραδονίου στον αέρα. Οι DCFs που έχουν προταθεί είναι πολλοί κατά καιρούς, αφού οι αρχικές υποθέσεις μπορεί να αλλάξουν εύκολα. Ο συντελεστής που έχει προταθεί από την UNSCEAR (1993) είναι 0.17 nsv/bq.h.m -3 για έκθεση σε 222 Rn. Η ICRP No 65 ορίζει σαν DCF τα 4 msv/wlm στο σπίτι και τα 5mSv/WLM στους χώρους εργασίας (Ching-Jiang, 1998). Ο J. Porstendorfer, με τις δύο δουλειές του το 1996 και το 2001, επιχείρησε να υπολογίσει κάποιους DCF για εφαρμογή σε χώρους εργασίας και σε σπίτια, σε συνάρτηση με το f p. Η πρότασή του για εφαρμογές σε ένα τυπικό σπίτι, είναι 6,1 + 42 f p. Με αυτό τον τρόπο, ο DCF, υπολογίζεται σε μονάδες msv/wlm. Άρα το πρόβλημα υπολογισμού της δόσης αντικαθίσταται με το πρόβλημα προσδιορισμού του f p. Το f p μπορεί να προσδιοριστεί όπως έχει περιγραφεί στην προηγούμενη παράγραφο. Για μεγάλες μελέτες όμως που αφορούν πολλά διαφορετικά μέρη με * Σαν ελεύθερα θυγατρικά (unattached fraction), ορίζονται τα θυγατρικά με μέγεθος από 1nm (άτομα) έως το πολύ 10nm (μικρές ομάδες αυτών). Από τα 10nm και πάνω, ορίζονται ως προσκολλημένα (attached fraction). 19

κοινά όμως χαρακτηριστικά, είναι χρήσιμο να υπάρχει μία καθολικά αποδεκτή τιμή, η οποία θα χρησιμοποιείται. Οι El-Hussein (1996) και Ching-Jiang et al. (1998), προτείνουν για εσωτερικούς χώρους όπως τα σπίτια, τα σχολεία και τα νοσοκομεία, ο f p να υπολογίζεται ως ίσος με 0,06. Με βάση αυτή την τιμή, ο DCF που υπολογίζεται και που θα χρησιμοποιηθεί στην παρούσα εργασία είναι: 3.3 Επιδημιολογικά στοιχεία DCF = 8,62 msv/wlm Τα κυριότερα επιδημιολογικά στοιχεία που συσχετίζουν την έκθεση στο ραδόνιο με την πρόκληση καρκίνου στους πνεύμονες, προέρχονται από μελέτες σε εργάτες ορυχείων ουρανίου, σιδήρου και κασσίτερου. Οι κυριότερες μελέτες παρουσιάζονται στον πίνακα 3.4. Το συμπέρασμα των μελετών αυτών, είναι ότι υπάρχει γραμμική συσχέτιση μεταξύ έκθεσης και επικινδυνότητας (Muirhead, 1997). Οι εκθέσεις στις οποίες κάποιες από τις μελέτες έδειξαν αυξημένο κίνδυνο, ανάμεσα σε 20 και 50 WLM, είναι μόνο κατά 2 5 φορές μεγαλύτερες από αυτές που υπολογίζονται ως μέσες τιμές για τη διάρκεια της ζωής, σε χώρες όπως οι Η.Π.Α. και το Η.Β. Επίσης, οι εκθέσεις αυτές είναι μικρότερες από το όριο δράσης που θέτει το Η.Β. (75 WLM). Οι ίδιες μελέτες έδειξαν ότι τα αποτελέσματα δεν έχουν επηρεαστεί από την ύπαρξη άλλων καρκινογενών ουσιών στα ορυχεία. Συμπερασματικά, η αύξηση των παρατηρούμενων περιπτώσεων καρκίνου σε σχέση με τις αναμενόμενες, μπορεί να αποδοθεί στο ραδόνιο. Το συμπέρασμα αυτό υποστηρίζεται και από μελέτες σε ζώα που έγιναν στις Η.Π.Α. και τη Γαλλία, οι οποίες έδειξαν παρόμοια συμπεριφορά στην αύξηση των περιπτώσεων καρκίνου του πνεύμονα σε αρουραίους και σκυλιά που εκτέθηκαν χρόνια σε ραδόνιο (BEIR IV, 1988). Με βάση αυτά τα στοιχεία, το 1988, η Διεθνής Επιτροπή για τη Μελέτη του Καρκίνου (International Agency for Research on Cancer - IΑRC), κατέταξε το ραδόνιο ως καρκινογενές για τους ανθρώπους. Από τότε, η σύνδεση του ραδονίου με τον καρκίνο του πνεύμονα έχει υποστηριχθεί και από άλλες επιδημιολογικές μελέτες, με βάση μετρήσεις σε κατοικίες (Barros-Dios et al., 2002), (Tomasek et al., 1999). Υπάρχουν όμως και επιστήμονες που παραμένουν σκεπτικοί σχετικά με το κατά πόσο η σύνδεση αυτή είναι πραγματικά τόσο ισχυρή (Becker, 2002). Σύμφωνα με την Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος των Η.Π.Α. (Environmental Protection Agency - EPA), το ραδόνιο αποτελεί την δεύτερη αιτία πρόκλησης καρκίνου του πνεύμονα μετά το τσιγάρο. Εκτιμάται ότι προκαλεί κάθε χρόνο 14,000 θανάτους, αν και αυτός ο αριθμός μπορεί να ποικίλει από 7,000 έως 30,000. Στο διάγραμμα 3.1 παρουσιάζεται η σύγκριση αυτού του αριθμού με τους θανάτους που προκαλούνται από άλλες αιτίες. 20

18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Πηγή: EPA, 1990 Διάγραμμα 3.1: Αριθμός θανάτων τον χρόνο στις Η.Π.Α. 14000 Ραδόνιο 12231 Οδήγηση υπό την επήρεια αλκοόλ 9300 Πτώσεις στο σπίτι 3200 Φωτιές 900 Πνιγμοί 3.4 Τα καινούργια δεδομένα Το 1999, η Ερευνητική Επιτροπή της Εθνικής Ακαδημία Επιστημών (National Academy of Sciences - NAS), εξέδωσε την αναφορά με την ονομασία BEIR VI, Επιδράσεις στην Υγεία από την Έκθεση σε Ραδόνιο. Στην έκθεση αυτή, γινόταν εκτίμηση του κινδύνου που διατρέχει ο πληθυσμός των Η.Π.Α., λόγω της έκθεσής του σε ραδόνιο στα σπίτια. Η μελέτη αυτή ήρθε να αναβαθμίσει την προηγούμενη αναφορά της Ακαδημίας (BEIR IV, 1988), αφού έκανε χρήση νέων πληροφοριών σχετικά με την επικινδυνότητα του ραδονίου. Με βάση τις επιδημιολογικές μελέτες σε 11 ομάδες εργατών σε ορυχεία, η επιτροπή κατέληξε σε δύο μοντέλα επικινδυνότητας, με τα οποία εκτίμησαν 15,400 ή 21,800 θανάτους αντίστοιχα. Οι θάνατοι αυτοί αντιστοιχούν σε θανάτους από καρκίνο του πνεύμονα που προκλήθηκε από την έκθεση σε ραδόνιο. Η στατιστική ανάλυση αβεβαιότητας κατέληξε σε ένα εύρος από 3,000 έως 33,000 θανάτους το χρόνο. Τα δύο μοντέλα που προτείνει η επιτροπή υπολογίζουν την υπερβάλλουσα σχετική επικινδυνότητα (excess relative risk - ERR), που αντιπροσωπεύει την ποσοστιαία αύξηση στην πιθανότητα να παρουσιάσει κάποιος καρκίνο του πνεύμονα, ανάλογα με μία δεδομένη έκθεση σε ραδόνιο. Για να υπολογιστεί η επικινδυνότητα σε οποιαδήποτε στιγμή μετά από κάποια έκθεση, αρκεί να πολλαπλασιαστεί το θεμελιώδες ποσοστό καρκίνων του πνεύμονα που αντιστοιχεί σε ένα άτομο της συγκεκριμένης ηλικίας, φύλου και κατηγορίας καπνιστών, με την ERR. Το μοντέλο BEIR VI εκφράζεται μαθηματικά ως εξής: ERR = β (W 5-14 + Θ 15-24 W 15-24 + Θ 25+ W 25+ ) Φ age γ z Όπου: β είναι η παράμετρος που καθορίζει την απόκριση στην έκθεση (συντελεστής επικινδυνότητας). Τα W 5-14, W 15-24, W 25+ καθορίζουν την έκθεση που συνέβη 5-14, 15-24 και 25 χρόνια πριν από τη σημερινή ηλικία, ενώ τα Θ 15-24, Θ 25+ αντιπροσωπεύουν την σχετική συνεισφορά στην επικινδυνότητα, των εκθέσεων που συνέβησαν 15-24 και 25 χρόνια πριν. Οι δύο τελευταίες παράμετροι, Φ age και γ z, αντιπροσωπεύουν διαφορετικές ηλικιακές κατηγορίες και έ- νταση έκθεσης ή χρόνο έκθεσης, αντίστοιχα. 21

Ορυχείο (περίοδος παρατή- Πίνακας 3.4: Θάνατοι από καρκίνο του πνεύμονα, εργατών σε ορυχεία που εκτέθηκαν σε ραδόνιο Συγκέντρωση Αριθμός θανάτων από καρκίνο Αριθμός Ανθρωπο ραδονίου του πνεύμονα ανδρών - έτη ρησης) (WLM) Παρατηρούμενοι Αναμενόμενοι Colorado Plateau, Η.Π.Α. (1951-82) Ontario, Καναδάς (1955-81) Beaverlodge, Καναδάς (1950-80) Port Radium, Καναδάς (1950-80) West Bohemia, Τσεχία (1953-90) Malmberget, Σουηδία (1951-76) New Mexico, Η.Π.Α. (1977-85) Newfoundland, Καναδάς (1950-90) Yunnan Province, Κίνα (1976-87) Cornwall, H.B. (1941-86) Radium Hill, Αυστραλία (1952-87) Γαλλία (1946-85) Πηγή: Muirhead, 1997 3,346 821 73,642 256 59.1 13,469 30 152 67.6 8,487 13 114,170 65 34.2 2,103 144 52,930 57 24.7 4,320 219 702 138 1,294 94 26,567 51 13.1 3,469 111 59,000 68 17.0 1,744 383 42,417 139 31.1 17,143 217 175,143 981 267 3,010 ~100 105 66.6 1,429 7 32 23.1 1,785 70 44,995 45 21.1 Ανάλογα με το αν το γ z αναφέρεται σε ένταση ή διάρκεια έκθεσης, προκύπτουν τα δύο διαφορετικά μοντέλα όπως έχει αναφερθεί. Οι τιμές των παραμέτρων δίνονται στον πίνακα 3.5. Ένα σημαντικό εύρημα του BEIR VI, είναι ότι η επικινδυνότητα από μία δεδομένη έκθεση, τείνει να αυξάνεται όταν η έκθεση είναι περισσότερο απλωμένη χρονικά. 22

3.5 Ραδόνιο και κάπνισμα Η αρχική υπόθεση για την συνεργιστική δράση του καπνίσματος και του ραδονίου, ήταν ότι παρουσιάζουν αθροιστική συμπεριφορά. Ήδη από το 1988 (BEIR IV), φάνηκε ότι η δράση τους είναι περισσότερο πολλαπλασιαστική. Τελικά, οι πιο πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι η δράση τους παρουσιάζει συμπεριφορά κάπου ανάμεσα στην αθροιστική και τη πολλαπλασιαστική (Lubin et al, 1994, 1995). Σύμφωνα με το BEIR VI, η έκθεση σε ραδόνιο είναι υπεύθυνη για περίπου 1 στους 8 θανάτους ανάμεσα σε καπνιστές και 1 στους 4 θανάτους σε μη καπνιστές *. Αφού όμως οι καπνιστές έ- χουν πολύ μεγαλύτερο αριθμό περιπτώσεων καρκίνου του πνεύμονα, σε απόλυτες τιμές, ο α- ριθμός των θανάτων από καρκίνο λόγω του ραδονίου είναι υψηλότερος στους καπνιστές. 3.6 Έκθεση στο σπίτι Παρότι υπάρχει αρκετά μεγάλος όγκος επιδημιολογικών μελετών, που δείχνουν συσχέτιση μεταξύ καρκίνου του πνεύμονα και έκθεσης σε ραδόνιο στο σπίτι, τα αποτελέσματα αυτά δεν προσφέρονται για αριθμητικές εκτιμήσεις της επικινδυνότητας. Έτσι, οι εκτιμήσεις και τα μοντέλα, βασίζονται στα δεδομένα από τα ορυχεία. Είναι προφανές όμως ότι υπάρχουν κάποιες διαφορές ανάμεσα στην έκθεση στο ορυχείο και στο σπίτι, οι οποίες πρέπει να ληφθούν υπόψη. Πρώτον, εξαιτίας κάποιων φυσικών και φυσιολογικών παραγόντων, η δόση ακτινοβολίας α που λαμβάνουν τα κύτταρα του πνεύμονα ανά WLM, μπορεί να είναι υψηλότερη ή χαμηλότερη στην περίπτωση της έκθεσης στο σπίτι από ότι στα ορυχεία. Από τη στιγμή που η επικινδυνότητα είναι ανάλογη της δόσης, ένα μοντέλο που βασίζεται στις μετρήσεις των ορυχείων θα πρέπει ενδεχομένως να υποστεί κάποια τροποποίηση. Το μοντέλο του BEIR VI, βασίστηκε στην υπόθεση, ότι όλες αυτές οι διαφοροποιήσεις αλληλοαναιρούνται, με αποτέλεσμα να μην απαιτείται κάποια προσαρμογή στο μοντέλο. Η υπόθεση αυτή στηρίχθηκε και από τη πρόσφατη μελέτη των James et al. (2004). Δεύτερον, κάποια άλλα συστατικά της ατμόσφαιρας των ορυχείων, όπως το αρσενικό, το πυρίτιο αλλά και ρύποι από τη καύση πετρελαίου ενδεχομένως να επηρεάζουν τις μελέτες, αφού μπορεί να είναι υπεύθυνα για έναν αριθμό καρκίνων του πνεύμονα που αποδίδεται στο ραδόνιο. Η επιτροπή του BEIR VI, αναγνώρισε την πιθανότητα αυτή για το αρσενικό, αλλά εκτίμησε ότι τα άλλα δύο δεν επηρεάζουν. Τρίτον, η ένταση της έκθεσης στο σπίτι είναι γενικά μικρότερη και από το χαμηλότερο επίπεδο έκθεσης στα ορυχεία για το οποίο υπάρχουν στοιχεία αυξημένης επικινδυνότητας. Τα δεδομένα από τις μελέτες στα ορυχεία, έδειξαν γραμμική σχέση μεταξύ της αύξησης της επικινδυνότητας και της έκθεσης, η προέκταση της υπόθεσης προς χαμηλότερες τιμές βρίσκει αντιδράσεις. Μάλιστα υπάρχουν μελέτες που υποστηρίζουν ότι η έκθεση σε χαμηλές συγκεντρώσεις ραδονίου μπορεί να δρουν προστατευτικά από τον καρκίνο (Cohen, 1995). Η επιτροπή του BEIR VI, α- ναγνώρισε ότι υπάρχουν στοιχεία που ακόμα δεν έχουν ξεκαθαριστεί πλήρως, αλλά επέλεξε να ακολουθήσει την υπόθεση της απόλυτης γραμμικότητας στη σχέση έκθεσης επικινδυνότητας. Η EPA, με την έκθεσή της το 2003, βασιζόμενη στο BEIR VI και κάνοντας χρήση κάποιων νέων στοιχείων, έκανε κάποιες καινούργιες εκτιμήσεις σχετικά με τον αριθμό θανάτων εξαιτίας της έκθεσης στο ραδόνιο. Με βάση αυτή την ανάλυση, η EPA εκτιμά ότι από τους 157,400 θανάτους από καρκίνο του πνεύμονα το 1995 στις Η.Π.Α., οι 21,100 (13.4%), ήταν λόγω του ρα- * Ως καπνιστές ορίζονται τα άτομα που έχουν ήδη καπνίσει πάνω από 100 τσιγάρα, ενώ αυτοί που δεν έχουν καπνίσει ακόμα 100 ορίζονται ως μη καπνιστές 23

δονίου. Εκτιμάται επίσης ότι περίπου το ¼ από τους θανάτους αυτούς μπορεί να αποφευχθεί, με την μείωση της συγκέντρωσης του ραδονίου στο εσωτερικό των σπιτιών στα επίπεδα των 4 pci/l. Επίσης υπολογίζεται ότι το 86% των θανάτων από καρκίνο των πνευμόνων λόγω έκθεσης σε ραδόνιο αφορά καπνιστές, όταν η ίδια κατηγορία εμπεριέχει το 93% του συνόλου των θυμάτων από καρκίνο. Οι εκτιμήσεις για την επικινδυνότητα ανά μονάδα έκθεσης είναι: 5.38 * 10-4 /WLM (για όλους), 9.68 * 10-4 /WLM (για τους καπνιστές) και 1.67 * 10-4 /WLM (μη καπνιστές). Πίνακας 3.5: Τιμές των παραμέτρων για το μοντέλο υπολογισμού επικινδυνότητας BEIR VI Πηγή: BEIR VI, 1999 24

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ 25

4.1 Ιστορικά Τα ιστορικά στοιχεία σχετικά με το νομοθετικό πλαίσιο που διέπει το ραδόνιο και την αντιμετώπισή του προέρχονται από την μελέτη του Gustav Akerblom του 1999, που έγινε κατόπιν αίτησης Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Οι πρώτες ενδείξεις ότι το ραδόνιο και τα παράγωγά του μπορεί να αποτελούν κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία δημοσιοποιήθηκαν την δεκαετία του 1920. Οι Lorensen και Ludvig (1924), καθώς και ο Behounek (1927), αναγνώρισαν το ραδόνιο ως έναν καθοριστικό παράγοντα στην αυξημένη θνησιμότητα από πνευμονικές παθήσεις που παρουσίαζαν οι εργάτες σε ορυχεία από τα 1500. Οι πρώτες οδηγίες για την προστασία από το ραδόνιο αναφέρονταν στην έκθεση στους εργασιακούς χώρους. Το 1941, η «Συμβουλευτική Επιτροπή των Η.Π.Α. για την προστασία από τις Ακτίνες Χ και το Ράδιο» (United States Advisory Committee on X-Ray and Radium Protection), όρισε τα 370 Bq/m 3 ως την ανώτατη επιτρεπτή τιμή για έκθεση, σε εργασιακούς χώρους (40 ώρες την εβδομάδα), σε ραδόνιο-222, συμπεριλαμβανομένων και των παραγώγων του. Το 1953, η Διεθνής Επιτροπή για την Προστασία από τη Ραδιενέργεια (International Commission on Radiological Protection - ICRP), έδωσε ως ανώτατη τιμή τα 3700 Bq/m 3 για συνεχή έκθεση (168 ώρες την εβδομάδα). Το 1959, η ICRP, εξέδωσε νέα όρια: 11,100 Bq/m 3 για έκθεση σε αέριο ραδόνιο στους εργασιακούς χώρους και 3700 Bq/m 3 για συνεχή έκθεση. Στη δεκαετία του 50, οι επιδημιολογικές μελέτες στους εργάτες σε ορυχεία της Αμερικής, του Καναδά και αλλού, έδειξαν ότι το ραδόνιο είναι υπεύθυνο για τον μεγάλο αριθμό περιστατικών καρκίνου του πνεύμονα που παρατηρούταν μεταξύ των εργατών. Μόλις έγινε φανερό ότι το ραδόνιο είναι υπεύθυνο για την δημιουργία καρκίνου των πνευμόνων, άρχισαν να γίνονται νέες προτάσεις για να περιοριστεί ο κίνδυνος από την έκθεση σε αυτό. Το 1976, η ICRP πρότεινε μία σειρά από κανόνες και περιορισμούς: 1. Η πρόσβαση σε ανενεργά ορυχεία θα πρέπει να ελέγχεται, εκτός και εάν η Ισοδύναμη Συγκέντρωση Ισορροπίας του Ραδονίου * είναι μικρότερη των 30 pci/l (1.110 Bq/m 3 EER) 2. Η χρήση φίλτρων αέρα για την προστασία από τα παράγωγα του ραδονίου, είναι ικανοποιητική για περιοχές με EER μέχρι 300 pci/l (11.100 Bq/m 3 EER). Σε περιοχές με συγκεντρώσεις από 300 έως 3000 pci/l, η χρήση φίλτρων πρέπει να συνοδεύεται από ελάττωση του χρόνου εργασίας. 3. Περιοχές των ορυχείων με Ισοδύναμη Συγκέντρωση Ραδονίου Ισορροπίας μεγαλύτερη των 3000 pci/l (111.000 Bq/m 3 EER), θα πρέπει να έχουν προειδοποιητικές ταμπέλες για τον κίνδυνο από το ραδόνιο. Το 1985, η ICRP πρότεινε ότι το Ετήσιο Όριο Εισπνοής (Annual Limit on Intake - ALI) παραγώγων του ραδονίου (EER), για τους εργάτες στα ορυχεία πρέπει να είναι 3,6*10 6 Bq*h*m -3, που αντιστοιχεί σε μέση συγκέντρωση EER 1800 Bq/m 3 για 2000 ώρες εργασίας το χρόνο. Στα επόμενα χρόνια, έγινε κατανοητός ο κίνδυνος που προέρχεται από την έκθεση σε ραδόνιο στα σπίτια, οπότε οι διεθνείς οργανισμοί άρχισαν να ρίχνουν τα επιτρεπτά όρια και να εντείνουν τα μέτρα προστασίας. Το 1977, η ICRP έγραψε για τα προτεινόμενα όριά της: «τα προτεινόμενα όρια έχουν ως σκοπό να λειτουργήσουν σαν οδηγοί για τον σχεδιασμό και γι αυτό ε- * Ισοδύναμη Συγκέντρωση Ραδονίου Ισορροπίας (Equilibrium Equivalent Radon concentration - EER): είναι η συγκέντρωση ραδονίου που βρίσκεται σε ραδιενεργό ισορροπία με τα παράγωγά του, η οποία έχει το ίδιο ενεργειακό δυναμικό με το πραγματικό μίγμα. 26

φαρμόζονται κυρίως σε ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Οι δραστηριότητες του ανθρώπου και οι μεταβολές που επιφέρουν στο περιβάλλον, μπορούν να αυξήσουν την «φυσιολογική» έκθεση στη φυσική ραδιενέργεια. Ακόμα και το να ζει κάποιος σε ένα σπίτι είναι συχνά αρκετό για να αυξηθεί η έκθεσή του στη ραδιενέργεια, αφού ο περιορισμένος εξαερισμός αυξάνει την συγκέντρωση ραδιενεργών αερίων και των παραγώγων τους» H ICRP, στην έκδοσή της «Principles for Limiting Exposure of the Public to Natural Sources of Radiation» του 1983, κατέληξε στα εξής: «Σχεδόν όλες οι περιπτώσεις έκθεσης σε φυσικές πηγές ραδιενέργειας είναι ελεγχόμενες ως ένα βαθμό Υπάρχει σαφής διαχωρισμός μεταξύ των περιπτώσεων υπάρχουσας έκθεσης, όπου κάθε δράση θα πρέπει να είναι επανορθωτική, και μελλοντικών περιπτώσεων, όπου ο έλεγχος και η μείωση μπορεί να γίνει στα στάδια των αποφάσεων και του σχεδιασμού Δεν θα ήταν χρήσιμο να προταθεί ένα όριο ανάληψης δράσης το οποίο να έχει καθολική ισχύ, ούτε καν ένα όριο περιορισμένο στη περίπτωση του ραδονίου στα σπίτια. Παρ όλα αυτά, εάν η δράση αποκατάστασης είναι σχετικά απλή, ένα όριο στη περιοχή των 200 Bq/m 3 για συγκέντρωση EER (ετήσια ισοδύναμη δόση περίπου 20 msv) θα μπορούσε να θεσπιστεί. Προτείνεται, οι αρμόδιες εθνικές αρχές, να ορίσουν όρια έρευνας ώστε να διαχωριστούν οι περιπτώσεις που απαιτούν περαιτέρω μελέτη από αυτές που δεν απαιτούν Για να θεσπιστεί ένα άνω όριο για την έκθεση σε ραδόνιο στους εσωτερικούς χώρους, κάποιες ενδείξεις για τα όρια αναφοράς για την επικινδυνότητα θα ήταν πολύ βοηθητικές Η Επιτροπή πιστεύει ότι ένα λογικό άνω όριο για την συγκέντρωση EER είναι της τάξεως των 100 Bq/m 3. Ένα όριο αυτής της τάξεως, μπορεί να εμποδίσει το ραδόνιο να γίνει μία κυρίαρχη πηγή κινδύνου στις κατοικίες». Το 1990, η ICRP επανεξέτασε τη περίπτωση του ραδονίου και παρουσίασε κάποιες προτάσεις: Ραδόνιο στις κατοικίες. Περιπτώσεις στις οποίες απαιτείται αποκατάσταση: «Το ραδόνιο στις κατοικίες χρίζει ιδιαίτερης προσοχής, καθώς η ατομική όπως και η συλλογική δόση από το ραδόνιο είναι υψηλότερες απ ότι από οποιαδήποτε άλλη πηγή Η Επιτροπή, προτείνει στην Έκδοση 39 (1984) την χρήση επιπέδων ανάληψης δράσης ώστε να βοηθηθεί η απόφαση Για τις ιδιόκτητες κατοικίες, μία γενική καθοδήγηση είναι επαρκής αλλά στις χώρες με μεγάλους αριθμούς νοικιασμένων κατοικιών, ενδεχόμενα να πρέπει να θεσπιστούν αυστηρά νομοθετικά πλαίσια για την ανάληψη δράσης» Νέες κατοικίες: «Μπορούν να θεσπιστούν οδηγοί ή κανόνες για την κατασκευή νέων κατοικιών σε επιλεγμένες περιοχές, ώστε οι συγκεντρώσεις σε αυτά τα κτίρια να είναι χαμηλότερες από κάποιο επιλεγμένο όριο» Την ίδια χρονιά, η Επιτροπή της Ευρωπαϊκής Κοινότητας παρουσίασε προτάσεις για την προστασία του κοινού από την έκθεση στο ραδόνιο εσωτερικών χώρων. Οι κυριότερες προτάσεις είναι οι εξής: Υπάρχοντα κτίρια: «Ένα επίπεδο αναφοράς για εξέταση δράσης αποκατάστασης, μπορεί να εκφραστεί σε μονάδες μέσης συγκέντρωσης ραδονίου και προτείνονται τα 400 Bq/m 3. Το κατά πόσο επείγει μία τέτοια δράση εξαρτάται από το πόσο ξεπερνάτε αυτό το όριο» Μελλοντικές κατασκευές: «Ένα όριο σχεδιασμού μπορεί να βοηθήσει τις υπεύθυνες αρχές στο να επιβάλλουν κανονισμούς στις κατασκευαστικές πρακτικές για περιπτώσεις όπου το όριο σχεδιασμού διαφορετικά θα ξεπερνιόταν Το όριο σχεδιασμού μπορεί να εκφραστεί σε μονάδες μέσης συγκέντρωσης ραδονίου και προτείνονται τα 200 Bq/m 3» 27

Μετρήσεις: «Οι αποφάσεις σχετικά με την προστασία από τη ραδιενέργεια θα πρέπει γενικά να βασίζονται σε μέσους όρους ετήσιων μετρήσεων ραδονίου. Οι αρμόδιες αρχές πρέπει να διασφαλίζουν τη ποιότητα και την εγκυρότητα των μετρήσεων» Σχεδιασμός: «Θα πρέπει να αναπτυχθούν κριτήρια για την αναγνώριση περιφερειών, τοποθεσιών και χαρακτηριστικών κτιρίων που είναι πιθανό να συνδέονται με υψηλά ε- πίπεδα ραδονίου» Η έκδοση 65 του 1993 της ICRP, ασχολείται αποκλειστικά με το ραδόνιο στο σπίτι και τη δουλειά. Η επιτροπή παρουσιάζει μία σειρά από προτάσεις για τα όρια ανάληψης δράσης σε υπάρχουσες και νέες κατοικίες καθώς και σε χώρους δουλειάς, όπως επίσης και για την αναγνώριση περιοχών ύποπτων για ραδόνιο και για την εφαρμογή μέτρων αποκατάστασης και πρόληψης. Σχετικά με τα όρια ανάληψης δράσης για κατοικίες, η ICRP αναφέρει: «Είναι ξεκάθαρο ότι μέτρα αποκατάστασης είναι σχεδόν πάντα δικαιολογημένα για συνεχιζόμενη ετήσια δόση πάνω από 10 msv. Για απλές τεχνικές αποκατάστασης μία μικρότερη τιμή θα μπορούσε να εξεταστεί, αλλά μείωση κατά 5 με 10 φορές του ορίου, θα έριχνε το επίπεδο ανάληψης δράσης κάτω από την δόση υποβάθρου (background) που λαμβάνεται από τις φυσικές πηγές. Έτσι, η επιλογή του ορίου περιορίζεται μεταξύ των τιμών 3 και 10 msv. Η πρόταση της επιτροπής είναι ότι το όριο για την ανάληψη δράσης θα πρέπει να οριστεί από τις αρμόδιες αρχές μεταξύ των δύο αυτών τιμών. Σε μονάδες συγκέντρωσης ραδονίου στον αέρα, το όριο αυτό μεταφράζεται σε 200 600 Bq/m 3, με ετήσια κατοίκηση 7000 ώρες και συντελεστή ισορροπίας 0,4» Σε ότι αφορά τους χώρους εργασίας που απαιτείται παρέμβαση, η ICRP γράφει στο ίδιο κείμενο: «Οι εργαζόμενοι που δεν θεωρείται ότι εκτίθενται σε ραδιενέργεια λόγω της δουλειάς τους, αντιμετωπίζονται σαν μέλη του κοινού. Είναι λοιπόν λογικό να υιοθετηθεί ένα όριο στα ίδια επίπεδα με αυτό των κατοικιών. Το όριο μπορεί εύκολα να υπολογιστεί με πολλαπλασιασμό των ορίων ανάληψης δράσης στις κατοικίες με τα κλάσματα 7000/2000 (η αναλογία ωρών κατοίκισης) και 3,88/5,06 (η αναλογία των συντελεστών μετατροπής δόσης). Οι τιμές που προκύπτουν είναι (στρογγυλοποιημένες) 500 1500 Bq/m 3 Κάποιοι εργασιακοί χώροι χρησιμοποιούνται επίσης και από το κοινό. Σε περίπτωση που το κοινό περνά λίγο χρόνο σε αυτούς (π.χ. γραφεία, βιβλιοθήκες, θέατρα κτλ.), δεν απαιτείται ξεχωριστή μεταχείριση. Σε περιπτώσεις όμως όπως τα νοσοκομεία και τα σχολεία, για τον καθορισμό των ορίων θα πρέπει να αντιμετωπίζονται όπως οι κατοικίες» Το 1996, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή δημοσίευσε τους Βασικούς Κανόνες Ασφαλείας (Basic Safety Standards - BSS) για την υγεία των εργαζομένων και του κοινού από τους κινδύνους που προέρχονται από τις ιοντίζουσες ακτινοβολίες. Οι κανόνες αναφέρονται στην προστασία από ιοντίζουσες ακτινοβολίες από τεχνητές και φυσικές πηγές. Απαιτεί δε, την ύπαρξη ορίων για τους εργαζόμενους και το κοινό. Δεν υπάρχει, όμως, αναφορά στην έκθεση σε ραδόνιο στις κατοικίες. Στο άρθρο 40, απαιτεί από τα Κράτη Μέλη της Ε.Ε. να αναγνωρίσουν τα μέρη εργασίας όπου οι εργαζόμενοι και μέλη του κοινού εκτίθενται σε θορόνιο και παράγωγα του ραδονίου. Στο άρθρο 41 τονίζεται ότι σε κάθε περίπτωση που τα Κράτη Μέλη ενημερώνονται για πιθανό κίνδυνο από υψηλές συγκεντρώσεις, θα πρέπει να οργανώνουν παρακολούθηση της έκθεσης στο ραδόνιο και τα παράγωγά του και σε περίπτωση που χρειάζεται θα παίρνουν μέτρα για την μείωσή της. 28

4.2 Οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής Στις Η.Π.Α., το πρόβλημα του ραδονίου έχει αναγνωριστεί εδώ και αρκετό καιρό. Η Environmental Protection Agency (EPA) έχει ασχοληθεί ιδιαίτερα με το πρόβλημα, ενώ μέσα από τον δικτυακό τόπο της παρέχει πολύ καλή ενημέρωση στο κοινό. Το όριο ανάληψης δράσης που ισχύει αυτή τη στιγμή στις Η.Π.Α., είναι τα 4 pci/l, που αντιστοιχούν σε 150 Bq/m 3. Μετρήσεις ραδονίου γίνονται κυρίως στις περιπτώσεις αγοραπωλησίας ιδιοκτησιών, στα σχολεία, στα κυβερνητικά κτήρια και στις κατοικίες πωλητών που δείχνουν ενδιαφέρον. Η ανάληψη δράσης για τη μείωση του ραδονίου έχει επιταχυνθεί σε τέτοιο βαθμό, ώστε μέχρι το 2005, εκτιμάται ότι πάνω από 700.000 σπίτια θα έχουν πάρει μέτρα, με μέσο κόστος τα 1.000 δολάρια ανά κατοικία. Τεχνικές μείωσης του ραδονίου, εφαρμόζονται από τους αρχιτέκτονες και τους κατασκευαστές σε περίπου 200.000 σπίτια κάθε χρόνο. (Andreas C. George and Nancy Bredhoff, 1999). Είναι προφανές ότι στην Αμερική, το πρόβλημα του ραδονίου έχει αναγνωριστεί και πλέον τα μέτρα που λαμβάνονται για την αντιμετώπισή του είναι πολλά και σημαντικά. 4.3 Η Ελλάδα Στην Ελλάδα, το νομοθετικό πλαίσιο που εφαρμόζεται, στηρίζεται στις οδηγίες 96/29 και 97/43 της Ευρατόμ (Euroatom). Η Υπουργική Απόφαση 101//2001 / Β-216, που ισχύει αυτή τη στιγμή, αποτελεί έγκριση των δύο προηγούμενων κανονισμών της Ευροατόμ για την ακτινοπροστασία. Όπως αναφέρεται στην Υ.Α., ο σκοπός των κανονισμών είναι η: «προστασία ανθρώπων, αγαθών και περιβάλλοντος από τις επιβλαβείς επιδράσεις των ιοντιζουσών ακτινοβολιών που προέρχονται από τις ειρηνικές χρήσεις τους» Παρότι ο κανονισμός αναφέρεται σε όλες τις ιοντίζουσες ακτινοβολίες, βρίσκει εφαρμογή και στη περίπτωση του ραδονίου. Τα βασικότερα σημεία του κανονισμού αναφέρονται στη συνέχεια: Η παράγραφος 1.2 αναφέρεται στα όρια δόσεων επαγγελματικά εκτιθεμένων: 1.2 ΟΡΙΑ ΔΟΣΕΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΑ ΕΚΤΙΘΕΜΕΝΩΝ (α) Εργαζόμενοι κάτω των 18 ετών δεν πρέπει να απασχολούνται σε θέση εργασίας στην ο- ποία θα καθίστανται επαγγελματικά εκτιθέμενοι σε ακτινοβολίες. (β) Μητέρες που γαλουχούν δεν πρέπει να απασχολούνται σε εργασίες που συνεπάγονται σημαντικό κίνδυνο ραδιενεργού ρύπανσης. 1.2.1 Ολόσωμη έκθεση (α) Το όριο της ενεργού δόσεως των επαγγελματικά εκτιθεμένων είναι 20 msv κατά τη διάρκεια ενός έτους και 100 msv κατά την περίοδο πέντε συνεχόμενων ετών. (β) Είναι δυνατόν σε εξαιρετικές περιπτώσεις η ενεργός δόση κατά τη διάρκεια ενός μεμονωμένου έτους να φθάσει τα 50 msv, με την προϋπόθεση ότι τα πέντε προηγούμενα συνεχόμενα έτη, συμπεριλαμβανομένου και του τρέχοντος, η ενεργός δόση δεν έχει υπερβεί τα 100 msv. Η περίοδος των 5 συνεχόμενων ετών αρχίζει να προσμετράτε από το έτος 2000. (γ) Μόλις δηλώνεται εγκυμοσύνη από την εργαζόμενη έγκυο γυναίκα, πρέπει να λαμβάνονται μέτρα ώστε η έκθεση της γυναίκας στο επαγγελματικό περιβάλλον να είναι τόση ώστε η προς το έμβρυο ισοδύναμη δόση που αθροίζεται κατά το χρονικό διάστημα μεταξύ της δήλωσης της εγκυ- 29