Toelichting: Wat is milliSievert?

De situatie rond de Fukushima kernreactoren in Japan is nu zodanig dat er sprake is van gevaarlijke straling. Dit wordt uitgedrukt in milliSievert per uur. En dat zou nu in de directe omgeving van een van de reactors op 400 liggen. Maar wat betekent dat precies?
Daarom even wat context. Sievert is een eenheid om uitdrukking te geven aan de hoeveelheid effectieve straling geabsorbeerd door een lichaam.
Straling is een natuurlijk gegeven. En zo is het dus dat een mens op jaarbasis ongeveer 2,5 milliSievert (mSv) ontvangt.
Maar wat is dan het schadelijke effect van die 400 mSv per uur? Dan geeft dit rijtje wat context:
– 1 Sv – tijdelijke afname van de witte bloedcellen en tijdelijke onvruchtbaarheid bij de man
– 3 Sv – ernstige stralingsziekten en blijvende steriliteit bij de vrouw
– 10 Sv – sterfte binnen een maand
– 50 Sv – sterfte binnen een paar uur

Vrij vertaald, 24 uur bij 400mSv levert je bijna 10Sv op en ben je dus zo goed als dood. (Dit is nu alleen relevant voor personeel op het terrein van de centrale)

Nog een klein stukje context: Voor radiologisch laboranten is 100mSv in 5 jaar acceptabel. Maar 100mSv in 1 jaar betekent al verhoogd risico op kanker.

En de in de QdJ genoemde 8217 microsievert p.u. is dus omgerekend ruim 8mSv/u.

Correcties en aanvulling op deze toelichting zijn meer dan welkom in de reactiepanelen.

Andere linkjes (mede met dank aan reaguurders):
Nieuws of straling in Tokio
Andere benadering stralingsdoses
Live video geigerteller in Tokio (via NRC)
Nieuws: straling bij centrale neemt weer af
Lijst met hoeveelheid straling diverse situaties
PDF van onderzoek dat grens “schadelijk” ter discussie stelt (zie ook begrip “hormese” (Engelse pagina))

Update (15:00 uur): The Guardian brengt het allemaal toch net weer wat mooier!

En dan zoals de Japanners het brengen.

(bron)

  1. 1

    De meneer bij het journaal zij iets soortgelijks. Hij zei ook dat mensen dus eigenlijk maar een paar minuten bij de centrale mochten blijven (hij noemde een dosis van 50mSv/jaar als maximum) en dat lui die daar werkten al na circa 2 uur last van stralingsziekte zouden krijgen.

  2. 2

    Dit is nog steeds niet helemaal duidelijk. Sievert is een maat voor de hoeveelheid opgenomen straling in energie per lichaamsgewicht (J/kg). Je kunt dus niet zeggen: er is nu zoveel Sievert straling, want daarvoor moet je ook de details van de opname door een persoon weten.

    De uitgezonden straling wordt uitgedrukt in Becquerel, en dat is het aantal vervalsprocessen per seconde. Omdat om te rekenen naar een vermogen (energie per tijdseenheid), moet je het type straling weten. In principe is de Sievert per uur ook een maat voor dit vermogen, maar dan meteen met de lichaamskarakteristieken meegenomen.

    Ook nog inzichtelijk is de Banana dose equivalent de hoeveelheid straling die je opneemt door het eten van één banaan, en die is ongeveer 0,1 microSievert.

  3. 3

    En hoe ver reikt die straling dan? Moet je er bovenop zitten om zo’n dodelijke dosis te ontvangen, of is een kilometer al genoeg?

  4. 4

    Filip; de hoeveelheid straling neemt geleidelijk af naarmate je verder weg bent (van de bron). Vandaar dat men tot 20 km heeft geëvacueerd, en tot 30 km zegt binnen te blijven.

    Maar wat me nog niet helemaal duidelijk is: sommige bronnen zeggen dat er rond het complex 8217 microSievert gemeten wordt/is, andere bronnen spreken dus van veel hogere concentraties.

    Ik ben niet de enige die dit nogal een sprong vindt:

    http://www.tumblr.com/tagged/high+radiation

  5. 9

    @Steeph, dat vergelijk maken is ook het enige doel lijkt mij. Die geigerteller lijkt van een hobbyist, en hier vind je zijn meetresultaten van gisteren: [x] Baseline lag in december rond de 15. Measurement result, the local average at around 15 CPM = 0.15 microsievert / hr is equivalent to. (met dank aan google translate)

  6. 10

    @Filip, #3 De intensiteit van de straling neemt enerzijds af doordat de atmosfeer deze absorbeert, anderzijds met de afstand. Tegelijkertijd zal de atmosfeer geabsorbeerde straling met enige vertraging (en dus na verplaatsing door de wind) weer uitzenden in de vorm van straling. Bovendien zullen radioactieve deeltjes zelf ook nog eens door de wind verplaatst worden.

    Laten we absorptie, heremissie en wind buiten beschouwing, dan kun je de formule voor het oppervlak van een bol hanteren: 4 pi r^2. Oftewel de straling neemt kwadratisch af met de afstand. Het is dus van belang om te weten op wat voor afstand de straling is gemeten. Volgens mij hanteert men de poort van het gebouw als meetpunt. Gokken we dat die op 100 meter ligt, dan kunnen we dus de stralingsintensiteit op 1km bepalen: 400 * pi * 100^2 / pi * 1000^2 = 400 * 1000/1000000 = 0.4mS

    Wat ook niet bekend is, is de bron van de straling. Zijn dat bijproducten van de kernreactie (jood, cesium), dan blijft die nog vrij lang radioactief en kan de wind dit eventueel vrij ver dragen. Betreft het bijvoorbeeld radioactieve stoom dan hebben we het over een halfwaardetijd in de orde van enkele secondes en zal het stralingsniveau zeer snel afnemen.

  7. 13

    Er vanuit gaande dat alle straling die in de 0.15mS van #9 uit Fukushima komt, is de meetbron van 400mS inderdaad op ongeveer 100 meter van de bron. Op 10km zou je dan 0.4mS ontvangen, dat is op jaarbasis ruim 500x de dosis die een normale westerling ontvangt.

    0.15 microS (de meting van gisteren) komt ongeveer overeen met de helft van de straling die je uit radongassen in de kruipruimte van de gemiddelde westerse woning ontvangt en is (dus) waarschijnlijk voornamelijk van natuurlijke oorsprong (en dat diskwalificeert mijn berekening uit mijn eerste alinea dan dus:)). Net zat de teller even bijna op het dubbele (dus equivalent aan die kruiptruimte) en nu zie ik hem alweer terugvallen naar 0.17microS.

    Een voorbarige conclusie kan zijn dat er dus een piek is geweest die relatief snel in intensiteit afneemt. Dat doet vermoeden dat de radioactiviteit voornamelijk is veroorzaakt door het vrijkomen van stoffen met een korte halfwaardetijd. Dat betreft dan typisch geen rommel die direct uit de reactor afkomstig is. Wellicht een vieze zeewaterstoomwolk bijvoorbeeld.

  8. 16

    @13 Je had net zo mooi uitgelegd dat het kwadratisch met de afstand gaat, dus is 400 mS op 10-1 km gelijk aan 400 mS x 10-2 / 102 = 0,04 mS op 10 km afstand.

  9. 17

    Ook nog dit:
    Regarding radiation levels: It is very important to distinguish between doses from the venting of noble-gas fission products, which rapidly dissipate and cause no long-term contamination or ingestion hazard, and aerosols of other fission products including cesium and iodine.

  10. 18

    “Voor radiologisch laboranten is 100mSv in 5 jaar acceptabel. Maar 100mSv in 1 jaar betekent al verhoogd risico op kanker.”

    Straling kan je toch simpelweg bij elkaar optellen? Dus na 100mSv heb je zoveel procent meer kans op kanker, in welke tijd je dat ook ‘binnenkrijgt’.

  11. 20

    @ALO: Dat gevoel ken ik :-)

    @Rest: Update bij artikel geplaatst omdat the Guardian er iets moois van gemaakt heeft (wat ik ook graag had willen doen, ware het niet dat ik tussendoor nog moet werken, gedoe)

  12. 21

    @18 Precies over dit punt had ik het vanochtend nog even met collegae. De vraag is inderdaad of het over totale dosis gaat, of dat er een ‘threshold’ is.

    Dat laatste is plausibel wanneer straling celbeschadiging veroorzaakt die weer gerepareerd kan worden door het lichaam. Zolang de beschadiging maar beperkt genoeg is, zal die altijd snel genoeg gerepareerd worden zodat geen blijvende schade ontstaat. Straling moet dan sterk genoeg zijn om deze reparatiesnelheid te overstijgen.

    Maar als straling mutaties in DNA veroorzaakt, die tot onherstelbare schade leiden (zoals ongecontroleerde groei = kanker), dan is iedere stralingsopname potentieel even gevaarlijk. Dan is alle dosis belangrijk. Ook zeggen gemiddeldes dan lang niet alles.

    Wellicht is het een combinatie van beide mechanismen.

  13. 22

    @Baron E, #16: Check! I stand corrected.

    Haakjes. Meneer Van Dale. Op antwoord wachten. Blijkbaar net zo lastig als kernbrandstof onder de duim houden:p

  14. 23

    Zou de BBC het misschien verkeerd hebben gehad en milli en micro door elkaar hebben gehaald? Zie ook comment 11 van Steeph.

    Is er een andere bron die 400 milli sievert heeft bevestigd?

  15. 26

    21: Ja, het is misschien niet zo zwart-wit dat je álles kan optellen, maar ik meen wel dat dat de normale werkwijze is. Je kan namelijk theoretisch van 1 enkele nucleaire reactie al kanker krijgen en overlijden (bijv. bij de tandarts).

    Er is sowieso geen veilige waarde, elke straling is gevaarlijk, en jaarlijks sterven vele mensen door de achtergrondstraling.

  16. 32

    @29 Volgens mij staat daar (nu) 000,015.02 cpm, dat is vermoed ik 15 counts per minute = 0,25 counts per second.

    Aan die informatie heb je niets zolang je de details van het meetapparaat zoals het meetoppervlak en -efficiëntie niet kent. Uit het plaatje bij de link bij de video en wat googlen zou heb bijvoorbeeld deze kunnen zijn. Uit het bijgaande grafiekje, zie je dat 0,25cps met ongeveer 0,0002 milliGray/uur correspondeert, wanneer het om Cobalt-60 gammastraling gaat.

    De Gray heeft dezelfde eenheden als de Sievert, maar de eerste beschrijft de totale straling, de laatste alleen die welke door het lichaam geabsorbeerd wordt. Het getal in Sievert is dus in het algemeen lager dan die in Gray. Maar als het om fotonen gaat, worden die voor nagenoeg 100% geabsorbeerd.

    Volgens wikipedia is de totale straling die je in Nederland in een jaar opneemt ongeveer 2 milliSievert, dat is ongeveer 0,0002 milliSievert per uur. Als dit allemaal klopt, zou de straling in Tokyo nu ongeveer hetzelfde zijn als in Nederland.