Brez sevanja ne bi bilo vesolja, zvezd in planetov. Sevanje je normalen del narave in življenja.

Vsak dan smo izpostavljeni različnim oblikam naravnega sevanja. Z razvojem tehnologij je človek v prostor vnesel tudi številna umetna sevanja.

Energija, sevanje, življenje

Dejstva in miti o sevanju
v vsakdanjem življenju

Energija, sevanje, življenje

Mit

"Več kot se sončim, več vitamina D dobim. Tako bom bolj zagorela in zdrava."

Površina kože
Vrhnjica
Usnjica
Podkožje
UVA
UVB
UVC
Legenda
Mit
Napačno razumevanje ali MIT o sevanju v vsakdanjem življenju.
Več
Te zanima VEČ? Tukaj te čaka kratka razlaga.
Dejstvo
Strokovno utemeljeno DEJSTVO, ki ovrže mit.
Knjižica
Si radoveden in želiš ŠE VEČ znanja o sevanju? Izvoli podrobnejše informacije v e-knjižici.

1Sevanje v naravi

Sevanje je povsod okoli nas. Prisotno je že od nekdaj in ga poznamo v različnih pojavnih oblikah, na primer kot sončno svetlobo, radijske valove in sevanje radioaktivnih snovi.

Kaj je sevanje in kako vpliva na nas?

Sevanje prenaša energijo, ki se iz vira sevanja širi v prostor, njegova jakost pa se manjša z razdaljo od vira sevanja. Vire sevanja zaradi lažjega razumevanja ločimo na naravne in umetne vire (tiste, ki jih je ustvaril človek), a z vidika vplivov na naše zdravje je to razlikovanje nepomembno.

Kako in koliko sevanje vpliva na naše zdravje, je odvisno od vrste sevanja (neionizirajoče ali ionizirajoče sevanje), od energije nosilcev sevanja (fotonov, elektronov, protonov itd.) in od prejete doze. Ni pa odvisno od tega, ali prihaja sevanje iz naravnega ali umetnega vira.

Kozmično sevanje so delci visokih energij iz vesoljskega prostora. 90 % kozmičnih žarkov tvorijo protoni, približno 9 % helijeva jedra in približno 1 % elektroni.

Kozmično sevanje

Sevanje naravnih radioaktivnih elementov v zemlji, vodi, hrani in zraku.

Naravni radioaktivni elementi
Sevanje je
povsod okoli nas!

Različne vrste sevanj so sestavni del naravnega okolja, v katerem ljudje živimo že od začetkov svojega obstoja na planetu Zemlja. Naravnim sevanjem smo že od nekdaj izpostavljeni in nanje dobro prilagojeni. Nismo pa prilagojeni na večje presežne vrednosti sevanj.

Kje vse se s sevanjem srečamo v naravi? Razišči!

Sevanje naših teles:

  • infrardeče sevanje (ker so naša telesa segreta),
  • sevanje naravnih radioaktivnih elementov v našem telesu (ki jih v telo vnesemo s hrano in dihanjem) ter
  • EM-sevanje (npr. sevanje možganskega valovanja oziroma možganska električna aktivnost, ki jo merimo z elektroencefalografom).
Sevanje naših teles

Sevanje Sonca v vseh svojih raznolikih pojavnih oblikah že milijarde let odločilno oblikuje in omogoča življenje ter povečuje njegovo raznovrstnost na našem planetu.

  • Ultravijolični (UV) žarki prihajajo na Zemljo od Sonca.
  • Vidna svetloba je del spektra elektromagnetnega valovanja, ki ga vidi človeško oko.
  • Infrardečo (IR) svetlobo Sonca čutimo kot toploto.
Sevanje sonca

UVC so UV-žarki največjih energij. Absorbirajo se v zgornjih plasteh Zemljinega ozračja in ne dosežejo površja Zemlje, ker jih zadrži ozonska plast. Njihov citotoksični (baktericidni) učinek lahko izkoriščamo na primer za dezinfekcijo vode, zraka in površin (na primer v bazenih, bolnišnicah, zračnih kanalih prezračevalnih naprav in v živilski industriji).

UVB-žarki predstavljajo do 5 odstotkov UV-sevanja, ki doseže Zemljino površje. V koži prodrejo v vrhnjico (epidermis). Prehajajo skozi vodo, ne prehajajo skozi navadno steklo.

UVA-žarki predstavljajo do 95 odstotkov UV-sevanja, ki doseže Zemljino površje. Od UV-žarkov prodrejo najdlje v kožo, in sicer v globlje plasti usnjice (dermis). UVA-žarki prehajajo skozi vodo in navadno steklo.

Dejstvo

Pretirano sončenje povzroča več negativnih učinkov na zdravje, kot je pozitivnih učinkov zaradi pridobivanja vitamina D. Zagorelost zaradi UV-sevanja je znak poškodbe kože. Koža se s tvorbo kožnega barvila brani pred škodljivim delovanjem UV-sevanja, ki lahko poškoduje tudi DNK.

2Sevanje gospodinjskih električnih aparatov

Sodobno življenje je močno odvisno od naprav, ki jih poganja električna energija. Te naprave delujejo le, če so priključene na električne vodnike, ki so pod električno napetostjo in po katerih teče električni tok. Zato se okoli vodnikov in naprav ustvari električno in magnetno polje.

Kako se oblikujejo polja in od česa so odvisne njihove vrednosti?

Okoli električnih naprav, skozi katere teče izmenični tok, se oblikujejo časovno spremenljiva električna in magnetna polja. Ta 50 Hz valovanja EM-polj (oziroma EM-sevanja) delujejo lokalno, največje vrednosti pa dosegajo na površini naprave.

Vrednosti polj so odvisne od zgradbe naprave, izolacije vodnikov in materialov v napravi. Z razdaljo od naprave vrednosti polj vedno hitro upadajo.

Pri uporabi električnih naprav smo torej redno izpostavljeni EM-sevanjem, a praviloma je izpostavljen le manjši del našega telesa, vezan na uporabo teh naprav, in še to le krajši čas. Dlje kot je naprava od nas, manj smo izpostavljeni sevanju.

Električni aparati oddajajo raznolika EM-sevanja

Hišna električna napeljava in gospodinjski aparati ter druge naprave, ki za svoje delovanje potrebujejo električno energijo, so viri elektromagnetnega valovanja (sevanja) z omrežno frekvenco (50 Hz), kadar so pod napetostjo in po njih teče električni tok.

Pri teh frekvencah električnega in magnetnega polja običajno ne obravnavamo soodvisno kot elektromagnetno valovanje, temveč govorimo o nizkofrekvenčnih valovanjih električnih in magnetnih polj.

Priključek na elektroenergetsko omrežje
Razdelilec

Gospodinjski aparati oddajajo raznolika EM-sevanja

Za vtičnico v zidu so električni vodniki. Ti so do vtičnice napeljani od hišnih ali etažnih razdelilnikov. V razdelilniku in zunanji priključni omarici so nameščene varovalke, zaščitna stikala in števec porabe električne energije. Temu sistemu rečemo hišna električna napeljava (ali po domače električna inštalacija). Hišna napeljava je z vidika porabnikov le zadnji del poti električne energije, ki prihaja v naše domove po daljnovodih od elektrarn.

Kaj se skriva za vtičnico?

Električni radiatorji oddajajo infrardečo svetlobo.

Infrardeča svetloba

Mikrovalovna pečica je vir mikrovalov, ki jih uporabljamo za segrevanje hrane.

Mikrovalovi

Indukcijska grelna plošča oddaja magnetno polje frekvenc nekaj 10 kHz, s katerim inducira tok v posodi. Posoda se segreje.

Magnetno polje nizkih frekvenc

Wi-fi oddajniki oddajajo mikrovalovno elektromagnetno valovanje (GHz) z namenom brezžičnega komuniciranja med napravami.

Mikrovalovno EM valovanje

Televizor je vir sevanja vidne svetlobe.

Vidna svetloba

Zvočniki oddajajo mehansko valovanje (zvok). Zvok ni elektromagnetno valovanje.

Zvok

Glede na namen svojega delovanja oddajajo gospodinjski aparati različne vrste EM-sevanja.

Razišči po sobah v hiši, katera sevanja so to!

Mit

"Z detektorjem lahko izmeriš vsa škodljiva sevanja, ki prihajajo iz električnih naprav in škodujejo tvojemu zdravju."

Dejstvo

Zaznano ni nujno nevarno

Dejstvo je, da so sevanja povsod okoli nas. Če »nekaj« zaznamo, še ne pomeni, da je to nujno tudi nevarno in da je naše zdravje ogroženo. Pomeni le, da so okoli nas viri sevanja, ki jih z našimi čutili ne zaznavamo.
Pred morebitnim nakupom detektorja se je treba prepričati, kaj (in v katerih enotah) takšna naprava zaznava ter ali in kako to vpliva na zdravje ali okolje.

Vrednosti električnih in magnetnih polj, ki se oblikujejo okrog gospodinjskih električnih naprav, se precej razlikujejo, in to celo med napravami, ki so si med seboj podobne. Ključnega pomena sta zasnova naprave in naša oddaljenost od nje.

Te zanimajo zakononsko določene mejne vrednosti?

Vrednosti in mejne vrednosti

Vrednosti in mejne vrednosti

MEJNA VREDNOST v bivalnem območju JAKOSTI ELEKTRIČNEGA POLJA (E)
slovenska zakonodaja* 500 V/m
priporočila ICNIRP 5.000 V/m
MEJNA VREDNOST v bivalnem območju GOSTOTE MAGNETNEGA PRETOKA (M)
slovenska zakonodaja* 10 µT
priporočila ICNIRP 200 µT
*velja za nove vire sevanja in za prva območja varstva pred sevanjem
100 V/m
tipična vrednost električne poljske jakosti (statično polje) na zemeljskem površju ob lepem vremenu, vrednost z višino pada.
50.000 V/m
tipična vrednost (red velikosti) električne poljske jakosti ob udaru strele (na razdalji 10 m od strele).
20 µT-60 µT
gostota statičnega naravnega magnetnega polja Zemlje (v Sloveniji okoli 47 µT).
1.500.000 µT
gostota magnetnega polja ob pregledu z magnetno resonanco (MRI).

3Sevanje in mobilne komunikacije

Napredne telekomunikacijske naprave, kot so mobilni telefoni in bazne postaje, so pomemben del našega vsakodnevnega komuniciranja. So viri visokofrekvenčnega neionizirajočega EM-sevanja.

Kateri deli omrežja mobilne telefonije so viri sevanja?

Osnovni deli omrežja mobilne telefonije so mobilni telefon, bazna postaja in osrednji del omrežja, katerega naloge so posredovanje klicev, prenos podatkov, zagotavljanje varnosti in zaračunavanje.

Vira visokofrekvenčnega EM-sevanja sta mobilni telefon in bazna postaja, prek katere se vzpostavi povezava mobilnega telefona z omrežjem. Da bi zagotovili dobro delovanje mobilnih storitev, potrebujemo zadostno število baznih postaj.

Mit

"Te kmalu pokličem nazaj, ko bom v avtu ... Da se vsaj malo zaščitim pred sevanjem mobilnega telefona in bazne postaje, blizu katere stojim."

Dejstvo

Bližje kot smo bazni postaji, manj oddajne moči potrebuje mobilni telefon za vzpostavitev in vzdrževanje zveze. Med takim pogovorom prejmemo torej manj sevanja, kot če govorimo s telefonom ob ušesu na lokaciji s šibkim signalom (na primer daleč od bazne postaje, v betonski zgradbi in podobno).

Enota za posredovanje klicev

Kako vzpostavimo mobilno komunikacijo?

Spoznaj 4 faze od klica do pogovora!

1

Vključen mobilni telefon se s pomočjo oddajanja visokofrekvenčnega EM-sevanja poveže z anteno bazne postaje z najmočnejšim signalom. Po pritisku tipke za klicanje antena sprejme signale našega (oddajnega) mobilnega telefona.

Oddajni mobilni telefon –
bazna postaja
2

Signale po kabelski povezavi posreduje do enote za posredovanje klicev.

Bazna postaja –
enota za posredovanje klicev
3

Ta enota klic posreduje do bazne postaje, ki je nazadnje zaznala (sprejemni) mobilni telefon.

Enota za posredovanje klicev –
bazna postaja
4

Iz te bazne postaje potuje signal do sprejemnega mobilnega telefona spet brezžično. Tako se vzpostavi povezava med mobilnima telefonoma, ki njunima uporabnikoma omogoča pogovor.

Bazna postaja –
sprejemni mobilni telefon
Mobilni telefoni so vir visokofrekvenčnega EM-sevanja

Mobilni telefoni oddajajo in sprejemajo visokofrekvenčno EM-sevanje v območju mikrovalov. Med uporabo se navadno neposredno dotikajo ušesa ali glave. Izhodno moč telefona navadno določa razdalja med bazno postajo in mobilnim telefonom: večja kot je ta razdalja oziroma hitreje, kot se (v primeru podatkovnega prenosa) podatki prenašajo, večja je potrebna izhodna moč mobilnega telefona, da lahko komuniciramo na daljavo.

Bazna postaja mobilne telefonije vsebuje več anten, ki oddajajo in sprejemajo visokofrekvenčna EM-sevanja. Antene so usmerjene v različne smeri in pokrivajo različna območja, visokofrekvenčna EM-sevanja pa oddajajo v snopu, podobno kot svetilniki. Zato pri sevanju baznih postaj govorimo o »učinku svetilnika«, kar pomeni, da sevanja v »senci« pod anteno ni. Visokofrekvenčna EM-sevanja se zaradi bolj vodoravnega pokrivanja od baznih postaj širijo z rahlim nagibom navzdol, zato neposredno pod anteno niso močna.

Bazna postaja in sevanje:
"učinek svetilnika"

Sevanja mobilnih telefonov in baznih postaj oslabijo, če naletijo na oviro (na primer stavbo, hrib ali človeško telo). Ob tem oviri oddajo energijo, čemur rečemo absorpcija.

Ko sevanje zadene ob oviro, se del sevanja odbije, del pa absorbira. Energija sevanja, ki se v snovi absorbira, se sprosti v obliki toplote in povzroči segrevanje snovi.

Ko sevanje naleti na oviro ...

Izhodna moč mobilnega telefona je med 1 in 2 W (vata). To je med 500- in 1000-krat manj od moči mikrovalovne pečice ter med 10 in 20-krat več od wi-fi naprav.

Mobilni telefoni so radijski
oddajniki z majhno močjo
kakovost signala stopnja SAR
NI SIGNALA
NI SEVANJA
SLAB SIGNAL
od 1,0 do 2,0 W/kg
SREDNJI SIGNAL
od 0,1 do 1,0 W/kg
DOBER SIGNAL
od 0 do 0,1 W/kg
Mejna vrednost SAR znaša 2 W/kg.

4Sevanje daljnovodov

Po daljnovodih prenašamo električno energijo od elektrarn v naše domove, tovarne, šole, bolnišnice in druge ustanove. Daljnovodi in drugi elementi elektroenergetskega omrežja so vir nizkofrekvenčnih električnih in magnetnih polj, ki se raztezajo v okolico.

Kako potuje električna energija?

Električna energija potuje od elektrarne do našega doma najprej po (visokonapetostnem) prenosnem, nato pa po (srednje- in nizkonapetostnem) distribucijskem omrežju. Glavni elementi elektroenergetskega omrežja so (nadzemni) daljnovodi, (podzemni) kablovodi ter razdelilne transformatorske postaje (RTP) in transformatorske postaje (TP). Omrežje naprav za prenos in distribucijo električne energije je obsežno, saj morajo biti električni vodi napeljani v prav vsako stavbo, kjer želimo uporabljati električno energijo.

Daljnovodi so vir električnih in magnetnih polj

Naprave elektroenergetskega omrežja so viri elektromagnetnega valovanja z omrežno frekvenco (50 Hz), kadar so pod napetostjo in po njih teče električni tok. Gre za neionizirajoče elektromagnetno sevanje zelo nizkih frekvenc.

Pri teh frekvencah električnega in magnetnega polja običajno ne obravnavamo soodvisno kot elektromagnetno valovanje, temveč govorimo ločeno o nizkofrekvenčnem električnem polju in nizkofrekvenčnem magnetnem polju.

Mit

"Daljnovodi so nevarni. Ustvarijo namreč močna umetna polja, ki segajo daleč v okolico in jih naše telo sicer ni vajeno."

Dejstvo

Električno in magnetno polje, ki se oblikujeta kot posledica delovanja daljnovodov in v katerem se v ustrezno oddaljenem bivanjskem okolju znajde človek, sta šibkejša (jakost električnega polja in gostota magnetnega polja) kot polja iz drugih virov, ki smo jim vsakodnevno izpostavljeni, na primer naravnemu Zemljinemu magnetnemu polju.

Seveda je Zemljino magnetno polje statično, polja pod daljnovodi pa so izmenična.

Razdelilna
transformatorska
postaja
Transformatorska
postaja
Transformatorska
postaja
Transformatorska
postaja
Napajalna
postaja

Pri daljnovodih so električna polja zelo nizkih frekvenc prisotna v okolici delov pod napetostjo, medtem ko je magnetno polje zelo nizkih frekvenc prisotno šele, ko po daljnovodu teče električni tok.

Električno in magnetno polje

Visokonapetostno (prenosno) omrežje omogoča prenos na večje razdalje. Prek srednjenapetostnega (distribucijskega) omrežja povezuje nizkonapetostno omrežje, ki omogoča rabo električne energije v gospodinjstvih in na delovnih mestih.

Prenosno in distribucijsko omrežje

Mejne vrednosti E- in M-polj so določene zato, da zaradi izpostavljenosti tem poljem ne pride do kakršnihkoli tveganj za zdravje prebivalstva.

Določene so zelo strogo – precej strožje od tistih, pri katerih so bili na podlagi znanstvenih raziskav doslej ugotovljeni škodljivi vplivi. Svetovna zdravstvena organizacija zato poudarja, da sevalne obremenitve, ki so manjše od mednarodnih smernic ICNIRP, ne povzročajo znanih negativnih vplivov na zdravje.

V Sloveniji so mejne vrednosti določene v uredbi. Za nove vire sevanj na bolj občutljivih, bivanjskih območjih pa postavljajo še strožje mejne vrednosti z dodatnim večkratnim faktorjem previdnosti glede na smernice ICNIRP.

Mejne vrednosti E in M polj daljnovodov

Mejne vrednosti električnih in magnetnih polj daljnovodov

MEJNE VREDNOSTI JAKOST ELEKTRIČNEGA POLJA GOSTOTA MAGNETNEGA POLJA
slovenska uredba
(za območje bivanja - novi vir)		 500 V/m 10 µT
priporočila EU (1999) 5.000 V/m 100 µT
smernica ICNIRP (2010) 5.000 V/m 200 µT
slovenska uredba (za nebivalna območja - obstoječi vir) 10.000 V/m 100 µT

PRIMERJAJ TIPIČNE GOSTOTE MAGNETNEGA POLJA OKOLI NAS:

0,2 µT

električni tok po žicah v našem domu

2 µT

delovanje daljnovoda na oddaljenosti 40 metrov

20-60 µT

gostota Zemljinega statičnega magnetnega polja

Izmerjene vrednosti električnega in magnetnega polja v neposredni bližini ter v bivanjskih in drugih okoljih ob daljnovodih ob upoštevanju oddaljenosti in glede na tip daljnovoda so precej manjše od predpisanih mejnih vrednosti. (v grafu prikazani podatki veljajo za gostoto magnetnega polja pod 400 kV dvosistemskim daljnovodom tipa SOD).

5Sevanje in jedrske elektrarne

Sevanje je prisotno v okolici vsake elektrarne (npr. hidroelektrarne, termoelektrarne na premog, plinske, sončne, vetrne in jedrske elektrarne). Posebnost jedrske elektrarne je, da je s sevanjem zelo povezan tudi proces proizvodnje električne energije.

Kaj je vir sevanja v jedrski elektrarni?

V jedrski elektrarni je s sevanjem povezano dogajanje v jedrskem reaktorju, kjer zaradi cepitve atomskih jeder in posledičnega sevanja nastaja toplota. Jedrski reaktor je zelo močan vir ionizirajočega sevanja.

Pretežni del ionizirajočega sevanja prejmemo iz naravnih virov

Pretežni del (več kot tri četrtine) ionizirajočega sevanja, ki smo mu izpostavljeni v vsakdanjem življenju, je iz naravnih virov. Drugi, manjši del pa izvira iz umetnih, od človeka ustvarjenih virov. Med njimi največ sevanja izvira iz medicinskih virov (radiološka diagnostika in terapevtika).

Jedrski reaktor je vir ionizirajočega sevanja, ki je posledica cepitve jeder in nestabilnosti tako nastalih radioaktivnih atomov. Ti atomi pri cepitvi oddajajo presežek energije ter tako s časom postajajo stabilnejši.

Zaradi sevanja nevtronov znotraj jedrskega reaktorja postanejo elementi primarnega hladilnega kroga radioaktivni. Tudi hladilna voda v primarnem krogu vsebuje radioaktivne produkte. Obsevano jedrsko gorivo, deli sredice reaktorja in elementi primarnega hladilnega kroga so viri radioaktivnega sevanja, torej so viri sevanja žarkov alfa, beta in gama ter nevtronskega sevanja.

Jedrski reaktor je vir ionizirajočega sevanja

V jedrski elektrarni so vir ionizirajočega sevanja jedrski reaktor in drugi elementi primarnega kroga.

Primarni krog

Drugi deli jedrske elektrarne (sekundarni in terciarni krog) niso viri ionizirajočega sevanja.

Sekundarni krog

Drugi deli jedrske elektrarne (sekundarni in terciarni krog) niso viri ionizirajočega sevanja.

Terciarni krog
Uparjalnik
Tlačnik
Kontrolne palice
Jedrski reaktor z jedrskim gorivom
Kondenzator
Turbina in generator
Zadrževalni hram
Turbinska zgradba
Mit

"Že 20 let dela v jedrski elektrarni. Prejel je ogromno sevanja."

Dejstvo

Po več kot pol stoletja delovanja jedrskih elektrarn po vsem svetu, ki ga spremlja skrbno izvajanje radioloških monitoringov in medicinskih raziskav, ni znanstvenih dokazov o povezavi med normalno delujočimi jedrskimi elektrarnami (vključno z aktivnostmi, povezanimi z ravnanjem z radioaktivnimi odpadki) in negativnimi vplivi na zdravje okoliškega prebivalstva ali zaposlenih.

Sevanju izpostavljeni delavec v NEK med njenim normalnim obratovanjem in vzdrževanjem prejme povprečno letno dozo 0,65 mSv/leto. Povprečna letna doza, ki jo prejmejo piloti, znaša 1,45 mSv/leto. Povprečna letna doza turističnih vodičev v naših kraških jamah pa celo 5,1 mSv/leto.

MEJNA VREDNOST EFEKTIVNA DOZA
slovenska uredba za posameznike 1 mSv/leto
slovenska uredba za izpostavljene delavce 20 mSv/leto
smernice ICRP (2007) za posameznike 1 mSv/leto

(izjemoma je dovoljena višja doza, vendar povprečje v petih letih ne sme preseči 1 mSv/leto)
smernice ICRP (2007) za izpostavljene delavce 20 mSv

(povprečno v petih letih, a ne več kot 50 mSv v enem letu)
Mejne vrednosti izpostavljenosti ionizirajočemu sevanju so v Sloveniji določene z uredbo in so skladne s smernicami ICRP (Mednarodna komisija za varstvo pred sevanji).

Primerjaj doze sevanj iz naravnih in umetnih virov!

Prebivalci, ki bi živeli tik ob ograji jedrske elektrarne ali drugih jedrskih objektov, kot so na primer skladišča ali odlagališča radioaktivnih odpadkov, prejmejo dodatno iz teh virov manj kot 0,01 % letne doze naravnega ozadja/sevanja.

To je približno:

  • 5-krat manj, kot jo prejmemo npr. pri rentgenskem panoramskem slikanju zob (0,005 mSv),
  • 40-krat manj, kot jo prejmemo med povratnim poletom iz Evrope v ZDA in nazaj (0,04 mSv),
  • enaka doza, kot jo prejmemo, če pojemo deset banan (0,001 mSv),
  • desettisočkrat manj, kot jo prejmemo v enem letu zaradi sevanja iz naravnega okolja.
(Vir: Nadzor radioaktivnosti v okolici Nuklearne elektrarne Krško, Poročilo za leto 2015)

6Sevanje v medicini

V medicini koristno uporabljamo različne vrste sevanj v diagnostične in terapevtske namene, torej za ugotavljanje, spremljanje in zdravljenje bolezni.

Katere vrste sevanja uporabljamo v medicini?

V medicini uporabljamo neionizirajoča in ionizirajoča EM-sevanja. Pogosta pa je tudi uporaba ultrazvoka, s katerim dobimo vpogled v notranjost mehkih tkiv, njegovo delovanje pa temelji na zvočnem, torej mehanskem, in ne elektromagnetnem valovanju.

Ionizirajoče sevanje uporabljamo v medicini za rentgensko (RTG) in CT-slikanje, v obsevalni (radiacijski) terapiji in nuklearni medicini.

Neionizirajoče sevanje pa uporabljamo pri:

  • magnetni resonanci,
  • infrardeči (IR) terapiji ter
  • laserski kirurgiji in terapiji (uporaba vidne svetlobe).
Uporaba ionizirajočega sevanja v medicini
Mit

"Zobnemu rentgenu bi se najraje izognil, bojim se namreč, da bi zaradi velike doze sevanja namesto zobobola dobil raka."

Mit

"Zdravnik, mi lahko opravite CT-preiskavo celotnega telesa? Sicer se povsem dobro počutim, a rada bi, da mi s preiskavo zagotovo potrdite, da nimam raka."

Dejstvo

Doze, ki jih prejme bolnik med radiološkimi diagnostičnimi ali terapevtskimi medicinskimi postopki, sicer niso zanemarljive, zato jih po nepotrebnem ne opravljamo.

Kolikšno dozo sevanja prejmemo, je zelo odvisno od vrste preiskave ali terapije. V večini primerov, ko gre za manjše posege, lahko doze sevanja v medicini primerjamo z dozami, ki jih prejmemo v vsakdanjem življenju, na primer zaradi naravnega ozadja ali poleta z letalom.

Med najpogostejšimi postopki uporabe sevanja v medicini je rentgensko slikanje. Pri tem slikanju uporabimo rentgenske žarke. To je elektromagnetno sevanje z visoko energijo, ki spada v ionizirajoči del EM-spektra. Rentgenski žarki so proizvedeni v tako imenovani rentgenski cevi, ki ne vsebuje radioaktivnih snovi. To cev napaja elektrika, zato lahko sevanje vključimo in izključimo s stikalom, enako kot luč.

Rentgensko (RTG) sevanje (rentgenske ali x-žarke) uporabljamo predvsem v diagnostične namene, to je za ugotavljanje skeletnih in drugih poškodb ter bolezenskih sprememb v notranjosti telesa.

Snop rentgenskih žarkov ob prehodu skozi telo oziroma njegova tkiva in organe različno oslabi, saj v njih odloži del svoje energije. Detektor zazna te spremembe in jih prikaže na zaslonu oziroma filmu kot različne stopnje sivin (od črne do bele). Različna tkiva namreč bodisi zelo (kostne in poapnele strukture), srednje (mišice, maščobna tkiva) ali slabo (zrak) oslabijo, to je absorbirajo rentgenske žarke.

Rentgensko slikanje

V sodobni medicini so rentgenske (RTG) naprave povezane z računalniki – to so naprave za t. i. računalniško tomografijo (CT).

S CT-napravami (skenerji) zdravniki pridobijo trirazsežnostne slike, ki prikazujejo obliko in druge podrobnosti stanja notranjih organov. Tako lahko locirajo in prepoznajo tumorje, njihove velikosti ter stanje notranjih organov.

CT-slikanje

V nuklearni medicini pri scintigrafiji sevanje izhaja iz preiskovanega organa. Nuklearna diagnostična slika v primerjavi z RTG-/CT-sliko prikaže obliko in zgradbo organa manj natančno; njena prednost pa je prikaz funkcionalnosti (delovanja) organa.

V nuklearni medicini uporabljamo radioaktivne snovi za diagnosticiranje in zdravljenje različnih bolezni. Preiskovanec prejme z injekcijo v žilo radiofarmak, na katerega je kemično vezan radioaktivni izotop.

Za preiskave različnih organov so na voljo različni radiofarmaki, ki se kopičijo v preiskovanem organu (na primer v okostju, ščitnici, slinavki, pljučih, ledvicah, mehurju, dojki …) oz. se prek njega izločajo iz telesa.

Nuklearna medicinska slikovna
diagnostika – scintigrafija

Pri radioterapiji v tumor natančno usmerimo ozek žarek sevanja, izmenično z različnih strani. Tako prejme tumor zelo visoko dozo sevanja, kar lahko onemogoči ali upočasni njegovo nadaljnjo rast, medtem pa je zdravo tkivo v okolici izpostavljeno praviloma precej manjšim dozam sevanja.

Obsevalna (radiacijska) terapija ali radioterapija je uporaba sevanja gamažarkov za zdravljenje rakastih obolenj. Zdravljenje temelji na citotoksični lastnosti ionizirajočega sevanja: z močnim sevanjem lahko uničimo rakaste celice, zmanjšamo njihovo velikost ali omilimo bolečino. Radioterapija včasih nadomesti operacijo rakastega tumorja. Včasih jo izvajamo pred operacijo, včasih pa po njej.

Obsevalna (radiacijska) terapija
Sevanje v medicini: koristi pretehtajo tveganja

Zdravnik nam predpiše radiološke diagnostične in terapevtske postopke le, kadar koristi tega postopka pretehtajo z njim povezana tveganja oziroma možno škodo. Vsekakor je sevanje eno temeljnih orodij, brez katerega si sodobne medicinske diagnostike in zdravljenja ne moremo več predstavljati.

Primerjaj doze sevanj v medicini s tistimi iz drugih virov!

Primerjava prejetih doz sevanja iz medicine z
dozami sevanja iz drugih virov:

Dozo, prejeto med RTG-slikanjem pljuč, lahko primerjamo s tisto, ki jo prejmemo med poletom z letalom ali nekajdnevnim bivanjem v krajih s povečanim sevanjem iz naravnih virov.

Doza, prejeta med CT-preiskavo celotnega telesa, je lahko nekajkratnik letne doze sevanja iz naravnega ozadja (odvisno seveda od tega, na katerem delu planeta živimo).

DOZE SEVANJA, KI JIH PREJME NAŠE TELO
(v mSv, milisivertih)

Povprečna letna doza sevanja, ki jo prejme posameznik v Sloveniji:
3,3 mSv/leto

0,7 mSv iz umetnih virov

Povprečna letna doza sevanja

2,6 mSv iz naravnih virov

Letališki varnostni skener
0,0001
Medcelinski polet z letalom (6 ur)
0,02
Kajenje (škatlica na dan, leto dni)
0,36
Astronavt med daljšim bivanjem na vesoljski postaji
72
RTG slikanje kosti okončin
0,0001
Zobni RTG
0,005
RTG prsnega koša
0,1
Mamogram
0,4
RTG trebušne votline
0,7

CT
posnetek
glave

2

CT posnetek
prsnega koša

7

CT posnetek
medenice

10

7Naravna radioaktivnost

Sevanje iz naravnih virov je povsod okoli nas.

Okoli nas (v zemlji, vodi in zraku) so od nekdaj prisotni številni naravni elementi − radioaktivni izotopi. Z dihanjem in s hrano ti elementi vstopajo v naše telo in se vgradijo v naše celice.

Te elemente lahko razdelimo v tri skupine. Raziščite jih.

Ti elementi imajo zelo dolge razpolovne dobe, zato od takrat še niso vsi razpadli. To so predvsem uran (U-238, U-235), torij (Th-232) in kalij (K-40). So v kamninah in zemlji.

Radioaktivni elementi, ki so prisotni na Zemlji že od
njenega nastanka oziroma od nastanka našega osončja.

Zgornjo plast naše atmosfere nenehno obstreljujejo delci kozmičnega sevanja, ki vstopajo v zrak z veliko energije. V tem procesu trkajo z atomi zraka in pri tem nastajajo tudi radioaktivni izotopi (tako imenovani kozmogenični radioaktivni izotopi).

To so ogljik (C-14), tritij (H-3) in berilij (Be-7). So predvsem v zraku in vodi.

Naravni izotopi, ki stalno nastajajo kot
posledice jedrskih reakcij v naši atmosferi.

Primerjaj vsebnost
radioaktivnih izotopov

Vsebnosti posameznih naravnih radioaktivnih izotopov so različne v različnih snoveh, merimo pa jih v Bq (bekerelih).

odrasla oseba
(povprečno 70 kg)
7.000 Bq
1 kg opeke
800 Bq

To so radioaktivni elementi iz dveh uranovih ali iz torijeve razpadne verige. Mednje štejemo radij (Ra) in polonij (Po). Najdemo jih v bližini kamnin, kjer sta uran in torij.

Ker je med njimi tudi žlahtni plin radon (Rn), so tudi v zraku in na delcih prahu okoli nas.

Radioaktivni potomci izotopov
urana (U) in torija (Th).

Sevanje in vsakdanje življenje

Sevanje v vsakdanjem življenju pomeni nekaj zaželenega in nujno potrebnega, večkrat pa nam vzbuja tudi neprijetne občutke. Ko govorimo o sevanju, namreč večinoma pomislimo na sevanje radioaktivnih snovi, mobilnih telefonov ter računalniških in televizijskih zaslonov.

Redko pa pomislimo, da smo pri prijetnem poležavanju ob kaminu izpostavljeni tudi sevanju svetlobe, zvoka in toplote.

Premalo se zavedamo, da brez sevanja ne bi bilo vesolja*, zvezd in planetov ter da je sevanje normalen del narave in življenja.

*Na začetku vesolja, pred 13,7 milijarde let, so z dogodkom, ki mu pravimo veliki pok ali prapok, nastali čas, prostor, energija, sevanje in pozneje snov. Prve tri minute je vesolje napolnjevalo le sevanje v obliki valovanj in hitrih delcev, šele potem so nastala prva atomska jedra in čez nekaj sto tisoč let tudi prvi atomi.

Sevanje in vsakdanje življenje

Spekter elektromagnetnega valovanja

Poznamo različne vrste elektromagnetnega valovanja, ki jih ločimo po frekvenci ali valovni dolžini. Elektromagnetna valovanja obsegajo zelo širok razpon frekvenc:

  • od ekstremno nizkih frekvenc, kot je frekvenca delovanja elektroenergetskega sistema (50 Hz, to je 50 nihajev v sekundi), kjer sevanje že prehaja v počasi valujoča polja;
  • prek več milijard milijonov nihajev v sekundi (1015 Hz in več) pri ultravijolični svetlobi;
  • do frekvence prek 1021 Hz pri gamažarkih.

Za različne dele spektra elektromagnetnega sevanja, ki imajo različne frekvence in valovne dolžine, uporabljamo različna imena. Pri izredno nizkih frekvencah in pri radijskih frekvencah (skrajno levi del spektra) pogosteje uporabljamo izraz valovanje. Pri srednjem delu spektra uporabljamo izraz svetloba, pri višjih frekvencah pa običajno govorimo o žarkih.

Ali ljudje vidimo oziroma čutimo valovanja in sevanja?

Večinoma ne. Čutila imamo razvita samo za vidno svetlobo in za IR-valovanje (toplota), za druge vrste EM-valovanja pa ne. To seveda ne pomeni, da sevanja ne vplivajo na nas; pomeni pa, da jih z lastnimi čutili večinoma nismo sposobni zaznati.

Ali ljudje vidimo oziroma čutimo valovanja in sevanja?

Naravna in umetna sevanja

Vsak dan smo izpostavljeni različnim oblikam naravnega sevanja. Sevajo Sonce in vsa druga segreta telesa. Iz vesolja prihaja kozmično sevanje. Izpostavljeni smo tudi sevanju iz zemeljske skorje, ki nastaja ob razpadih radioaktivnih elementov v njeni notranjosti.

Z razvojem tehnologije je človek v prostor vnesel tudi številna umetna sevanja. Izpostavljeni smo različnim vrstam elektromagnetnega sevanja (valovanja električnega in magnetnega polja), ki ga oddajajo gospodinjske, industrijske, medicinske in telekomunikacijske naprave ter naprave za proizvodnjo, prenos in uporabo električne energije.

Naravna in umetna sevanja Naravna in umetna sevanja

Koristnost sevanja in vplivi na zdravje

Pri živih bitjih so se z evolucijo razvili mnogi koristni in za življenje na Zemlji celo nujno potrebni načini izkoriščanja energije, ki se s sevanjem širi v prostor. Kot primer omenimo izkoriščanje svetlobe za fotosintezo ter številna čutila za zaznavanje toplote, različnih vrst svetlobe in zvoka, kar nam omogoča medsebojno sporazumevanje in spoznavanje okolice.

Danes se veliko govori o vplivu sevanja na naše zdravje, pri čemer je veliko neresnic, ki s fizikalno razlago sevanja nimajo nič skupnega. To je posledica nepoznavanja različnih vrst sevanja in količine energije, ki se s sevanjem širi skozi prostor. K temu pripomore dejstvo, da za nekatera sevanja nimamo čutil, s katerimi bi jih zaznali.

Ionizirajoče in neionizirajoče sevanje

Kakšen vpliv ima in kako sevanje vpliva na snov, je odvisno od frekvence in energije valovanja ali energije delcev, ki jih vir oddaja. Če je energija nosilcev sevanja dovolj velika, sevanje v snovi iz atomov izbije elektrone, pri čemer nastanejo ioni. Takšno sevanje zato imenujemo ionizirajoče sevanje. Prosti ioni v telesnih celicah lahko pomenijo tveganje za živa bitja. Umetni viri ionizirajočega sevanja so pod nadzorom. Naravnih ionizirajočih sevanj pa nimamo pod nadzorom. Z nekaj truda se pred njimi lahko ustrezno zaščitimo. V vsakdanjem življenju smo izpostavljeni tudi neionizirajočemu sevanju, ki nima dovolj energije za nastanek ionov.

Vrste sevanj

Elektromagnetno (EM) valovanje Elektromagnetno (EM) valovanje

Izvor elektromagnetnih sevanj so nabiti delci, ki nihajo. Nihanje nabitih delcev je posledica segrevanja snovi. Vse segrete snovi (predmeti v okolici, človek, pečica, Sonce ...) so zato izvor elektromagnetnega valovanja. Elektromagnetno valovanje lahko povzročimo tudi z nihanjem elektronov v žici. To se dogaja na primer v antenah (radijske, televizijske, mobilne), v električni napeljavi in raznih električnih napravah. Vse to so viri elektromagnetnega valovanja.

Poznamo različne vrste elektromagnetnega valovanja, ki se ločijo po frekvenci ali valovni dolžini.

Mehansko valovanje Mehansko valovanje

Izvor mehanskih sevanj zaniha delce v snovi in s tem povzroči širjenje mehanskega valovanja skozi snov. Primer mehanskega valovanja je zvok, ki se v obliki zgoščin in razredčin širi skozi snov, kar lahko uporabljamo za sporazumevanje in zaznavanje okolice.

Zvok višjih frekvenc, imenovan ultrazvok, pogosto uporabljamo za industrijske in medicinske namene, na primer za zaznavanje objektov, preizkušanje materialov, čiščenje predmetov, pregled mehkih tkiv v medicini ali lokalno gretje bioloških tkiv pri fizioterapiji.

Sevanje delcev Sevanje delcev

O sevanju delcev govorimo, kadar se energija po prostoru prenaša z delci (helijeva jedra, protoni, elektroni ...). Takšen primer je kozmično sevanje, ki prihaja iz vesolja. Sevanje delcev je prisotno tudi pri radioaktivnih razpadih nestabilnih atomskih jeder, ki jih vsebujejo radioaktivne snovi.

Sevanje delcev in ionizirajoče elektromagnetno sevanje skupaj imenujemo sevanje radioaktivnih snovi in spada med ionizirajoče sevanje. Povezujemo ga s procesi v jedrskih elektrarnah, premalo pa se zavedamo, da je normalen naravni pojav. Radioaktivni razpadi potekajo v ozračju, v zemeljski skorji in tudi v našem telesu.

Skupni imenovalec: oddajanje energije v prostor

Sevanje je širši pojem, ki z eno besedo opisuje pojave, pri katerih viri v obliki

valovanja (valovanje električnih in magnetnih polj, mehanska valovanja) delci (helijeva jedra, protoni, elektroni ...) oddajajo energijo v prostor

valovanja (valovanje električnih in magnetnih polj, mehanska valovanja) ali

delcev (helijeva jedra, protoni, elektroni ...) oddajajo energijo v prostor.

Kratice iz spektra EM-valovanja

ELF
(angl. extremely low frequency) – zelo nizke frekvence ali zelo dolgi valovi (valovanje s frekvenco 50 Hz, valovna dolžina v km)
RF
(angl. radio frequency) radijski valovi (valovanje v območju MHz, valovna dolžina v m)
WI-FI
EM-valovanja v območju mikrovalov, ki se uporabljajo za WLAN (wireless LAN) (valovanje v območju GHz, valovne dolžine v cm)
IR
infrardeča svetloba (valovne dolžine, daljše od 700 nm)
Vidna svetloba
svetloba valovnih dolžin od 700 do 380 nm
UV
ultravijolična svetloba
UVA
(A iz angl. "aging", staranje): UV-žarki najdaljših valovnih dolžin (380−315 nm)
UVB
(B iz angl. "burning", opeklina): UV-žarki srednjih valovnih dolžin (315−280 nm)
UVC
(C iz angl. "cytotoxic", toksičen za celice): UV-žarki najkrajših valovnih dolžin (280−100 nm)
RTG
rentgenski žarki ali x-žarki

Druge kratice

CT
(angl. Computed Tomgraphy) računalniška tomografija
EM
elektromagneten
E
električno ali elektro
HI-FI
(angl. High fidelity, krajše hi-fi) naprava – naprava za visokokakovostno predvajanje ali ojačitev zvoka
ICNIRP
Mednarodna komisija za varstvo pred neionizirajočimi sevanji, več informacij: www.icnirp.org
ICRP
Mednarodna komisija za varstvo pred sevanji, več informacij: www.icrp.org
M
magnetno
SAR
(angl. Specific Absorption Rate) – stopnja specifične absorpcije; veličina, ki podaja osebno izpostavljenost EM-sevanju (določena je s količino moči, absorbirane v biološki snovi, enota W/kg)

Uporabljene enote in predpone

POGLAVJA Enote in predpona Zapis in izgovorjava enote Kaj enota meri

2GOSPODINJSKI APARATI

4DALJNOVODI

 Hz in kHz (= 103 Hz) hertz > herc
kilohertz > kiloherc 		frekvenco (število nihajev na sekundo)
µT (= 10-6 T) mikrotesla gostoto magnetnega polja
V/m volt na meter jakost električnega polja

3MOBILNE KOMUNIKACIJE

 W vat moč
W/kg vat na kilogram stopnjo specifične absorpcije (SAR)

5JEDRSKE ELEKTRARNE

6MEDICINA

 mSv (= 10-3 Sv) milisievert > milisiver dozo ionizirajočega sevanja

7NARAVNA RADIOAKTIVNOST OKOLI NAS

 Bq bequerel > bekerel aktivnost vira radioaktivnosti, tj. število razpadov v sekundi
Bq/kg bequerel na kilogram >
bekerel na kilogram		 koncentracijo radioaktivnih izotopov
www.en-lite.si
info@en-lite.si
Vsebina:
  • prof. dr. Marko Marhl
    Univerza v Mariboru, Pedagoška fakulteta
  • doc. dr. Tomaž Žagar
    GEN energija d. o. o.
  • doc. dr. Vladimir Grubelnik
    Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko
  • mag. Mojca Drevenšek
    Consensus Komunikacije za odgovorno družbo
Uredila:
  • Mojca Drevenšek in Tomaž Žagar

Oblikovanje: KOFEIN dizajn
Idejna zasnova iSevanja: Rokus Klett
Programiranje in izvedba iSevanja: Frontlab

Za strokovni pregled se zahvaljujemo sodelavcem projekta EN-LITE:
  • prof. dr. Alenka Gaberščik
    Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta; za pregled sklopa Sevanje v naravi
  • doc. dr. Peter Kitak
    Univerza v Mariboru, FERI, Inštitut za močnostno elektrotehniko; za pregled sklopa Sevanje gospodinjskih električnih aparatov
  • mag. Andrej Štern
    Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Laboratorij za telekomunikacije; za pregled sklopa Sevanje in mobilne komunikacije
  • mag. Aleš Kregar in Minče Mandelj
    ELES, d. o. o.; za pregled sklopa Sevanje daljnovodov
  • Matjaž Žvar
    NEK, d. o. o.; za pregled sklopa Sevanje in jedrske elektrarne
  • doc. dr. Marko Jevšek, spec. radiolog
    UKC Maribor in Univerza v Mariboru, Medicinska fakulteta; za pregled sklopa Sevanje v medicini
  • Garsia Kosinac
    GEN energija d. o. o.; za pripravo strokovnih podlag za izdelavo animacij iSevanja

Energija, sevanje, življenje
Domov
1
Sevanje v naravi Sonce: mi koristi ali škodi?
2
Sevanje gospodinjskih električnih aparatov Kaj vse sevajo aparati v mojem domu?
3
Sevanje in mobilne komunikacije Kdaj moj mobilnik najbolj seva?
4
Sevanje daljnovodov Blizu daljnovoda, stran od daljnovoda - kaj se dogaja?
5
Sevanje in jedrske elektrarne Jedrske elektrarne, banane in poleti z letalom – kaj imajo skupnega?
6
Sevanje v medicini Rentgen, CT, obsevalna terapija – kakšno dozo prejmem?
7
Naravna radioaktivnost okoli nas Kateri so naravni elementi – radioaktivni izotopi v naravi in od kod prihajajo?
8
O sevanju in vrstah sevanja Pa tudi: kratice, enote in predpone.
9
Kolofon
Kazalo
Spekter prikazuje ELEKTROMAGNETNO SEVANJE, nista pa v njem zajeta MEHANSKO VALOVANJE in SEVANJE DELCEV.
Spekter EM valovanjaSpekter elektromagnetnega valovanja