Hoppa till innehållet

Ekvivalent banan-dos

Från Wikipedia
En banan innehåller naturligt förekommande radioaktivitet i form av kalium-40.

Ekvivalent banan-dos (Banana equivalent dose eller BED) är ett informellt mått på bestrålning, avsett som ett pedagogiskt exempel för att jämföra stråldoser med den dos som erhålls vid intag av en vanlig banan. En vanlig banan innehåller cirka 15 Bq naturligt förekommande radioaktivitet, framförallt kalium-40, en av flera naturligt förekommande kalium-isotoper. Att äta en banan skulle kunna anses ge stråldosen 1 BED som ofta anges motsvara 0,1 µSv (0,1 mikroSievert), vilket i sin tur är cirka en hundradel av normal daglig dos från bakgrundsstrålning.

Dosen är dock i praktiken inte kumulativ, då kroppen upprätthåller en balans av kalium, där överskott utsöndras med kroppens ämnesomsättning.[1] Den ekvivalenta banan-dosen (BED) är därför ett populärt sätt att åskådliggöra den naturliga förekomsten av låga strålnivåer i mat men används inte formellt vid radiologimätningar.

Historia

[redigera | redigera wikitext]

Ursprunget till begreppet är inte helt klarlagt, men ett tidigt omnämnande återfinns i en mail-lista (RadSafe nuclear safety mailing list) från 1995, där Gary Mansfield vid Lawrence Livermore National Laboratory nämner att han funnit den ekvivalenta banan-dosen vara mycket användbar vid försök att förklara extremt små doser och motsvarande små risker för allmänheten ("... found the banana equivalent dose to be very useful in attempting to explain infinitesimal doses (and corresponding infinitesimal risks) to members of the public").[2] Ett värde på 9,82×10−8 Sv eller omkring 0,1 μSv (mikroSievert) föreslogs för en vanlig banan med vikten 150 gram.

Användning

[redigera | redigera wikitext]
Ungefärliga stråldoser, från obetydliga till dödliga, i sievert. BED är den tredje översta blå (från Randall Munroe[3]).

Den ekvivalenta banan-dosen (BED) är ett informellt mått, så varje jämförelse blir med nödvändighet ungefärlig, men kan vara användbar för att ge en populär beskrivning av risker med joniserande strålning.[2]

Alla människor utsätts för bakgrundsstrålning från kosmisk strålning från rymden och naturliga radionuklider i luft och mark samt i den egna kroppen. Utöver detta fås ytterligare stråldoser från flygresor, medicinsk diagnostik, byggnadsmaterial med mera. Tillsammans ger dessa oundvikliga respektive svårundvikliga bidrag av strålning cirka 2–4 mSv/år, eller cirka 10 μSv/dag. Om stråldosen från att äta en banan är 0,1 μSv så är detta ungefär 1% av den normala dagliga stråldosen, eller så kan man säga att den normala dagliga stråldosen motsvarar 100 BED.

Största tillåtna tillkommande dos för närboende vid ett kärnkraftverk i Sverige är 0,1 mSv/år (100 μSv/år),[4] vilket motsvarar 1 000 BED per år eller 3 BED/dag, medan till exempel en datortomografi kan ge 7 mSv = 70 000 BED.

Stråldoser på 5 till 10 Sv är dödliga, vilket motsvarar cirka 50 000 000 till 100 000 000 (50 till 100 miljoner) BED. En person boende cirka 16 km från reaktorerna i Three Mile Island utsattes för en genomsnittlig stråldos på 80 μSv = 800 BED under Harrisburgolyckan 1979.[5]

Dosberäkning

[redigera | redigera wikitext]

Radioaktiv källa

[redigera | redigera wikitext]

Den dominerande naturliga källan till radioaktivitet i djur och växter är kalium: 0,0117% av allt kalium består av den naturligt förekommande radioaktiva isotopen kalium-40. Denna isotop sönderfaller med en halveringstid på omkring 1,25 miljarder år, och är orsaken till att radioaktiviteten i naturligt kalium är cirka 32 becquerel/gram (Bq/g), vilket innebär att det i 1 gram kalium varje sekund sker ett sönderfall av 32 atomer.[a][6]

Djur och växter innehåller även naturligt förekommande kol-14 (14C), men detta ger mycket små stråldoser. En banan innehåller typiskt omkring ett halvt gram kalium,[7] vilket har en aktivitet på omkring 15 Bq.[8] Även om detta är en mycket liten mängd aktivitet så kan en lastbilslast med bananer utlösa larm i detekteringssystem i amerikanska hamnar avsedda för att upptäcka försök att smuggla radioaktivt material.[9][10][11]

Dosen från radioaktivitet genom födointag definieras som intecknad dos vilket beaktar hur aktiviteten upplagras i kroppen innan den klingar av eller utsöndras. Den effektiva intecknade dosen anges typiskt som den dos som fås under en tidsperiod av 50 år efter intaget av radioaktivitet.

Enligt US Environmental Protection Agency (EPA), ger ett intag av rent kalium-40 en intecknad dos över 50 år på 5,02 nSv per intagen becquerel för en normal vuxen person.[12] Med denna faktor blir 1 BED = 5,02 nSv/Bq × 31,7 Bq/g × 0,5 g ≈ 79,6 nSv ≈ 0,080 μSv, vilket avrundat blir 0,1 μSv.[3] ICRP, the International Commission on Radiological Protection uppskattar denna doskoefficient vid intag av kalium-40 till 6.2 nSv/Bq,[13] vilket på samma sätt ger att 1 BED = 0,098 μSv, vilket även detta efter avrundning blir 0,1 μSv.

Kritik

[redigera | redigera wikitext]

Flera källor påpekar att begreppet ekvivalent banan-dos BED är felaktigt då stråldosen till en person faktiskt inte ökar genom att äta några bananer.[14][15][1]

De naturligt förekommande nukliderna i människokroppen (huvudsakligen 40K) anges ge en dos på 0,16 mSv/år[16] ≈ 0,5 μSv/dag ≈ 5 BED/dag, men den intecknade dosen i människokroppen ökar inte vid intag av bananer, då mängden kalium (och därmed också isotopen 40K) i människokroppen är mycket konstant genom homeostas.[17][18] Ett extra tillskott kommer därför att snabbt kompenseras genom att kroppen utsöndrar motsvarande mängd.[2][14][19]

Strålning från andra livsmedel

[redigera | redigera wikitext]

Vissa andra livsmedel som potatis, kidney-bönor, solrosfrön och nötter har också höga kaliumhalter, och därmed 40K.[20][21] Paranötter kan förutom höga halter av 40K också innehålla märkbara mängder av radium, där det observerats aktivitetskoncentrationer på upp till 444 Bq/kg (12 nCi/kg).[22][23] Vissa typer av bordssalt kan innehålla små mängder av radium,[24] medan tobak innehåller små mängder torium, polonium och uran.[25][26]

Anmärkningar

[redigera | redigera wikitext]
  1. ^ I naturligt kalium är 0,0117% av atomerna 40K. Antalet 40K atomer i ett gram är då 0,000117 × 6,022 × 1023 / 39,0983 ≈ 1,80 × 1018 (Avogadros tal, antal atomer per mol, dividerat med kaliums relativa atommassa, gram per mol). Antalet sönderfall per sekund i ett gram naturligt kalium är antalet 40K atomer dividerat med medellivslängden för 40K i sekunder, 1,80 × 1018 / 5,684 × 1016 ≈ 31,7 Bq.

Se även

[redigera | redigera wikitext]

Referenser

[redigera | redigera wikitext]
Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Banana equivalent dose, 26 november 2018.

Noter

[redigera | redigera wikitext]
  1. ^ [a b] Paul Frame, General Information About K-40, Oak Ridge Associated Universities. Accessed 26 December 2017.
  2. ^ [a b c] RadSafe mailing list: original posting and follow up thread. FGR11 discussed.
  3. ^ [a b] Randall Munroe, Radiation Dose Chart, xkcd, March 19, 2011. Accessed 26 December 2017.
  4. ^ ”Samlad strålsäkerhetsvärdering 2017 för Ringhals AB, dokumentid SSM2017-131-1”. SSM. 17 maj 2017. sid. 8. https://www.stralsakerhetsmyndigheten.se/contentassets/dc9df9082f824d14aae167ed2a1e7c6c/samlad-stralsakerhetsvardering-2017-for-ringhals-ab.pdf. Läst 14 juni 2018. 
  5. ^ ”Three Mile Island Accident”. Arkiverad från originalet den 28 januari 2016. https://web.archive.org/web/20160128125809/http://www.world-nuclear.org/info/Safety-and-Security/Safety-of-Plants/Three-Mile-Island-accident/. Läst 25 oktober 2015. ”...The average radiation dose to people living within 10 miles of the plant was 0.08 millisieverts...” 
  6. ^ Bin Samat, Supian; Green, Stuart; Beddoe, Alun H. (1997). ”The 40K activity of one gram of potassium”. Physics in Medicine and Biology 42 (2): sid. 407. doi:10.1088/0031-9155/42/2/012. 
  7. ^ ”Bananas & Potassium”. Arkiverad från originalet den 14 augusti 2011. https://web.archive.org/web/20110814155548/http://www.chiquitabananas.com/Worlds-Favorite-Fruit/bananas-and-potassium.aspx. Läst 28 juli 2011. ”...the average banana contains about 422 mg of potassium...” 
  8. ^ Tom Watson (26 februari 2012). ”Radioactive Banana! Peeling Away the Mystery”. http://anti-proton.com/?p=606.  (Accessed 14 March 2012).
  9. ^ Issue Brief: Radiological and Nuclear Detection Devices. Nti.org. Retrieved on 2010-10-19.
  10. ^ Tyson Gustafson (19 april 2007). ”Radiological and Nuclear Detection Devices”. NTI - The Nuclear Threat Initiative. https://www.nti.org/analysis/articles/radiological-nuclear-detection-devices/. Läst 15 oktober 2019. 
  11. ^ Michael Blastland (13 oktober 2011). ”Go Figure: What bananas tell us about radiation”. BBC News. https://www.bbc.com/news/magazine-15288975. 
  12. ^ Federal Guidance Report #11 (table 2.2, page 156) Lists conversion factor of 5.02×10−9 Sv/Bq for committed effective dose equivalent of ingested pure potassium-40 (not of natural potassium).
  13. ^ ”ICRP”. www.icrp.org. http://www.icrp.org/publication.asp?id=ICRP%20Publication%20119. Läst 3 januari 2019. 
  14. ^ [a b] Maggie Koerth-Baker (27 augusti 2010). ”Bananas are radioactive—But they aren't a good way to explain radiation exposure”. http://boingboing.net/2010/08/27/bananas-are-radioact.html.  (Accessed 25 May 2011). Attributes the title statement to Geoff Meggitt, former UK Atomic Energy Authority.
  15. ^ Gordon Edwards, "About Radioactive Bananas", Canadian Coalition for Nuclear Responsibility. Accessed 26 December 2017.
  16. ^ Andersson, Pål (2007). Strålmiljön i Sverige. SSI-rapport, 0282-4434 ; 2007:02. Stockholm: Statens strålskyddsinstitut. Libris 10665865. https://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/42/022/42022589.pdf. Läst 10 mars 2018 
  17. ^ U. S. Environmental Protection Agency (1999), Federal Guidance Report 13, page 16: "For example, the ingestion coefficient risk for 40K would not be appropriate for an application to ingestion of 40K in conjunction with an elevated intake of natural potassiumm. This is because the biokinetic model for potassium used in this document represents the relatively slow removal of potassium (biological half-time 30 days) that is estimated to occur for typical intakes of potassium, whereas an elevated intake of potassium would result in excretion of a nearly equal mass of natural potassium, and hence of 40K, over a short period."
  18. ^ Eisenbud, Merril; Gesell, Thomas F. (1997). Environmental radioactivity: from natural, industrial, and military sources. Academic Press. sid. 171–172. ISBN 978-0-12-235154-9. https://books.google.com/books?id=67Pn4ydLOVAC. ”It is important to recognize that the potassium content of the body is under strict homeostatic control and is not influenced by variations in environmental levels. For this reason, the dose from 40K in the body is constant.” 
  19. ^ Gordon Edwards, About Radioactive Bananas, Canadian Coalition for Nuclear Responsibility. Accessed 26 December 2017.
  20. ^ Environmental and Background Radiation Arkiverad 25 november 2010 hämtat från the Wayback Machine., Health Physics Society.
  21. ^ Internal Exposure from Radioactivity in Food and Beverages, U.S. Department of Energy (archived from the original on 2007-05-27).
  22. ^ Brazil Nuts. Orau.org. Retrieved on 2010-10-19.
  23. ^ Natural Radioactivity Arkiverad 5 februari 2015 hämtat från the Wayback Machine.. Physics.isu.edu. Retrieved on 2010-10-19.
  24. ^ ”Pass the Salt (But Not That Pink Himalayan Stuff)” (på amerikansk engelska). Science-Based Medicine. 19 augusti 2014. https://sciencebasedmedicine.org/pass-the-salt-but-not-that-pink-himalayan-stuff/. Läst 3 januari 2019. 
  25. ^ Nain, Mahabir; Gupta, Monika; Chauhan, R P; Kant, K; Sonkawade, R G; Chakarvarti, S K (november 2010). ”Estimation of radioactivity in tobacco”. Indian Journal of Pure & Applied Physics 48 (11): sid. 820–2. 
  26. ^ Abd El-Aziz, N.; Khater, A.E.M.; Al-Sewaidan, H.A. (2005). ”Natural radioactivity contents in tobacco”. International Congress Series 1276: sid. 407–8. doi:10.1016/j.ics.2004.11.166. 

Externa länkar

[redigera | redigera wikitext]
Hämtad från ”https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekvivalent_banan-dos&oldid=54135969”