Vad är radioaktivitet?
Radioaktiva ämnen innehåller för många neutroner i atomkärnan i förhållande till antalet protoner. Det gör atomerna instabila, och för att skapa stabilitet, avger de strålning - eller sönderfaller. Atomens storlek avgör vilken slags strålning den avger.
Det finns tre slags strålning:
1. Alfastrålning är heliumkärnor: Stora radioaktiva atomer sönderfaller genom att avge heliumkärnor, d.v.s. kärnor bestående av två protoner och två neutroner. Det tyngsta naturliga grundämnet, uran-238, är radioaktivt och sönderfaller genom en kedjereaktion med många steg. De stora alfapartiklarna bromsas lätt av huden, men om strålningen når in i kroppen via mat eller inandning är den extremt skadlig.
- Det kan stoppa alfastrålar: människohud.
2. Betastrålning är elektroner: Små radioaktiva atomer som t.ex. supertungt väte sönderfaller genom att avge elektroner, så kallad betastrålning. En elektron avges varje gång en neutron ombildas till en proton. Vid direkt bestrålning hamnar strålarna i huden och kan leda till cancer, men betastrålning är farligast om vi förtär den.
- Det kan stoppa betastrålar: en aluminiumplatta.
3. Gammastrålning är ljus: Många mellanstora radioaktiva atomer avger gammastrålning. Sönderfallet sker typiskt i en tvåstegsprocess, där en neutron först ombildas till en proton genom att avge en elektron. Den nya atomen sönderfaller därefter genom att avge gammastrålning, som är kortvågigt ljus. Strålarna tränger obehindrat in i kroppen men är mindre farliga än de andra strålningstyperna.
- Det kan stoppa gammastrålar: en tjock blyplatta.
Varför är radioaktiv strålning farlig?
Radioaktiva ämnen är farliga för att de avger strålning med så hög energi att strålningen kan riva bort elektroner från atomer och molekyler, så att de blir elektriskt laddade - så kallade joner. Om hela kroppen, ett organ eller några celler utsätts för radioaktiv strålning kan det uppstå skador.
LÄS OCKSÅ: Varför är radioaktiv strålning så farlig?
Om dosen är stor nog slår strålningen ihjäl de drabbade cellerna. De döda cellerna kan ersättas av nya celler, om inte celldöden är så omfattande att hela organet förstörs.
Mindre doser, som inte slår ihjäl cellerna, kan i stället förstöra vårt DNA och medföra genetiska mutationer. I några fall kan enzymer reparera skadorna, men inte alltid och då ombildas cellen till en cancercell.
Hur mäts radioaktivitet?
Skadorna beror både på strålningsdos och strålningstyp. För att värdera risken använder experter begreppet effektiv dos som mäts i sievert.
I sievert-siffran ingår alla strålningstyperna med olika vikt - alfastrålning väger högst. 6 sievert slår ihjäl nästan alla drabbade personer till följd av akut strålsjuka, medan 1 sievert ger 5 % högre risk för att få cancer.
Den naturliga bakgrundsstrålningen som finns överallt på jorden, är i genomsnitt 2,4 millisievert.
Vad kan radioaktivitet användas till?
Lika skadlig som radioaktiv strålning kan vara, lika nyttig är den inom modern läkarvetenskap.
PET-skannrar använder t.ex. ett radioaktivt spårämne till att lokalisera cancertumörer i kroppen. Innan skanningen äter patienten en bit druvsocker med ämnet fluor-18. Cancercellerna upptar mer socker och där med mer spårämnen än de friska cellerna. Flour-18 sönderfaller genom att avge positroner som registreras av skannern och avslöjar cancertumören.
Cancerceller kan också slås ihjäl genom att föra in radioaktiva ämnen in i kroppen. En av metoderna är så kallad brakyterapi, där en behållare med radioaktivt ämne placeras i själva tumören eller precis bredvid. Jämfört med traditionell strålbehandling är fördelen att strålningen koncentreras i det cancerdrabbade området och dödar färre friska celler.