Ihmiset – ja kaikki muutkin Maan eliöt – hyötyvät ydinsäteilystä suoraan sitä huomaamattaan. Auringossa paistatellessa on helppo unohtaa, että kaikki saa alkunsa ydinreaktioista, jotka vapauttavat energiaa syvällä Auringon sisässä.

Auringonvalo syntyy ydinreaktioissa, radioaktiivisia aineita esiintyy vuorissa ja meressä, ja tulivuorenpurkausten aikana ilmakehään vapautuu huomattava määrä radioaktiivisuutta. Vakavia seurauksia ihmisille ei kuitenkaan ole koskaan havaittu. (Kuva: Alasdair Turner)

Maan sisäinen lämpö johtuu luonnon radionuklidien säteilystä. Se tuottaa maanpinnan tasolla vain noin 0,05 W/m² energiavuosta – pienen osan siitä keskimääräisestä 240 W/m² auringonenergian vuosta, joka saavuttaa Maan pinnan. Tämä sisäinen lämpö pitää kuitenkin osan Maan ytimestä sulana, mikä mahdollistaa mannerten liikkeet (laattatektoniikan), jotka puolestaan vaikuttavat elämän kehitykseen.

Ilman ydinreaktioita meitä ei olisi olemassa.

Kun Maa syntyi noin 4,5 miljardia vuotta sitten, säteilytaso oli noin kolme kertaa nykyistä korkeampi. Säteily ei siis sinänsä tapa elämää.   Tätä tulkintaa vahvistaa se, että säteilytaso vaihtelee eri puolilla maailmaa huomattavasti, tyypillisesti kertoimella 10, mutta joillakin alueilla jopa yli sadalla. Ovatko näillä kohonneen luonnonsäteilyn alueilla asuvat ihmiset muita epäterveempiä, alttiimpia infektioille tai lyhytikäisempiä? Vastaus on ei! Luonnonsäteilyn taso voi siis vaihdella suuruusluokan verran ilman havaittavia seurauksia ihmiselle.

Kartta, joka esittää luonnonsäteilyn tasoja eri puolilla maailmaa (Kuva: S. M. J. Mortazavi/Health Research Foundation, Kioto, Japani):

Kertooko se meille jotain, että emme aisti näin suuria luonnon taustasäteilyn vaihteluita? Mietitäänpä hetki.
  Kestääkö kauan reagoida, kun näet auton tulevan päin? Ei tietenkään, sillä ilman nopeaa reaktiota henkesi olisi vaarassa. Näkösi ja asianmukaisten signaalien erittäin nopea välittyminen aivoihin ovat elintärkeitä selviytymisellesi. Sama pätee kuulo-, haju- ja makuaistiimme (muutoin voisimme esimerkiksi syödä pilaantunutta ruokaa ja sairastua).
  Kun lämpötila muuttuu 20 % lähtien 300 K:stä (niin sanotusta huoneenlämmöstä), joudumme joko paleltumaan tai kärsimään liiasta kuumuudesta. Molemmat uhkaavat henkeämme, joten meidän on saatava varoitus tällaisista lämpötilan vaihteluista. Siksi evoluutio varusti ihmisen kyvyllä aistia hyvin pieniä lämpötilan muutoksia, suuruusluokaltaan noin 2 astetta eli alle 1 % huoneenlämmöstä.
  Luonnonsäteilyn taso voi vaihdella ei 20 %, vaan noin 1000 %, eikä se vaikuta elämäämme. Miksi meillä ei ole ydinsäteilyyn viritettyä aistia? Se, ettemme tunne tätä säteilyä lainkaan, voi olla paras osoitus siitä, ettei ydinsäteily sellaisenaan ole normaaliolosuhteissa haitallista. Toisaalta, miksi ydinsäteilyn – vain yhden energian muodon – pitäisi pysyä vaarallisena evoluutiossa, kun kaikkia muita muotoja hyödynnetään eliöiden kehityksessä?

Mutta ehkä luonnonsäteily ja ihmisen tuottama säteily vaikuttavat meihin eri tavoin? Ehkä säteily alkaa aiheuttaa elimistöllemme sietämätöntä vahinkoa, jos tietty taso (kynnysarvo) ylitetään? Vastaus ensimmäiseen kysymykseen on yksinkertainen: säteily vaikuttaa aina samalla tavalla, ja lopputulos riippuu säteilyn lajista, annoksesta ja altistusajasta. Vaikutukset riippuvat myös iästä, sukupuolesta, yleisestä terveydentilasta ja niin edelleen. Toiseen kysymykseen on paljon vaikeampi vastata.

Tutkimalla ympärillämme luonnostaan tapahtuvia ydinreaktioita tutkijat ovat pystyneet kehittämään tekniikkaa, joka hyödyntää näitä ilmiöitä meidän hyödyksemme.

Röntgensäteily on diagnostiikassa yleisimmin käytetty ionisoiva säteily. Sitä käytettiin lääketieteessä vuoden kuluessa siitä, kun Konrad Roentgen löysi sen vahingossa vuonna 1896. Sitä käytetään sekä tutkimusvälineenä että hoidossa. Röntgenkuvien avulla lääkärit näkevät, mitä ihmiskehon sisällä tapahtuu, ilman että kehoa tarvitsee avata. Tavanomaisissa röntgentutkimuksissa säteilyannos on liian pieni aiheuttaakseen riskiä, mutta raskaana olevien kohdalla on syytä olla varovaisempi, koska sikiöön kohdistuvasta mahdollisesta riskistä kiistellään edelleen.

Suurina annoksina ydinsäteilyä käytetään syövän hoidossa. Maailmanlaajuisesti tällaisia hoitoja annetaan vuosittain yli 5 miljoonaa, ja ne auttavat vakavasti sairaita ihmisiä. Radioaktiivisia aineita käyttäviä diagnostisia toimenpiteitä tehdään valtavasti, noin 30 miljoonaa vuodessa. Kun tähän lisätään noin 2 miljardia röntgentutkimusta, ionisoivan säteilyn käytön mittakaava on varsin vaikuttava.

Tiesitkö lisäksi, että kaikki aseptisia olosuhteita vaativa kirurgia hyötyy suuresti instrumenttien säteilysteriloinnista? Ruiskujen, injektioneulojen, veitsien – kaiken kirurgisen välineistön on oltava täysin steriiliä, jottei potilas altistu vaarallisille taudinaiheuttajille.

Entä arkipäivän tuotteet? Käytätkö kauneusvoiteita? Et varmasti haluaisi voidetta, joka on vaarallista iholle. Tällaisten tuotteiden hygienisointi tapahtuu säteilyttämällä voide ennen pakkaamista ja myyntiä.

Haluammeko ruokaa, joka säilyy pidempään, tai siemeniä, jotka tuottavat suuremman sadon? Säteilytys hoitaa asian. Kemikaalien sijaan säteilytys tuhoaa tartuntoja aiheuttavat mikrobit (esimerkiksi salmonellan) eikä lisäksi saastuta ruokaa kemikaalien tavoin.

Vaarallisia hyönteisiä voidaan torjua säteilyttämällä osa kannasta steriiliksi. Nämä hyönteiset voivat sekoittua säteilyttämättömiin, mutta ne eivät kykene lisääntymään. Näin kannan koko pysyy paremmin hallinnassa.

Jos juot maitoa, sinun on hyvä tietää, että maidon pakkaamiseen käytetyt muovipakkaukset on todennäköisesti säteilytetty gammasäteilyllä (maito itse käsitellään toisin).

Ydinvoimalat ovat toinen erittäin tärkeä ydinreaktioiden sovellus. Perinteiset, hiiltä tai öljyä polttavat voimalaitokset tuottavat runsaasti savusumua, joka on hyvin haitallista ympäristölle. Ne kuluttavat fossiilisia polttoaineita, jotka ovat nopeasti ehtymässä, ja lisäksi niiden louhiminen maankuoresta vahingoittaa ympäristöä. Ydinenergian käyttö voi vähentää merkittävästi ilmakehään päästettävien kasvihuonekaasujen määrää, ja saman energiamäärän tuottamiseen tarvitaan paljon vähemmän polttoainetta.

Arkeologiassa ydintekniikkaa käytetään esineiden ajoittamiseen (esimerkiksi ¹⁴C:n avulla). Taiteessa säteilyn avulla voidaan selvittää, ovatko kohteet aitoja vai väärennöksiä. Säteily voi myös kertoa tuntemattoman aineen kemiallisen koostumuksen: säteily virittää aineen atomit ja pakottaa ne lähettämään kullekin atomille ominaista sähkömagneettista säteilyä, mikä paljastaa atomin läsnäolon.

Kuva oikealla: kiihdytinmassaspektrometrian laitteisto Oxfordin yliopistossa.

Nämä ovat vain muutamia ydinreaktioiden käytännön sovelluksia, tieteellisen tutkimuksen sovelluksia mainitsemattakaan. Ihmiskunta hyötyy epäilemättä suuresti ydinsäteilystä.

Niin hyödyllistä kuin ydinsäteily voi olla, me pelkäämme sitä – ja meillä on siihen hyvät syyt. Tunnemme kaikki Hiroshiman ja Nagasakin traumaattisen kokemuksen – kahden japanilaisen kaupungin, joihin hyökättiin ydinasein. Erittäin lyhyessä ajassa suuret osat kaupungeista tuhoutuivat ja noin 200 000 ihmistä menetti henkensä. Osa eloonjääneistä sairastui syöpiin, joita ei todennäköisesti olisi ilmennyt ilman pommeista vapautunutta ydinsäteilyä. Pelkästään Hiroshimassa vuosina 1950–2000 46 % leukemiakuolemista ja 11 % kiinteiden syöpien aiheuttamista kuolemista johtui pommien säteilystä.

Nämä olivat tietenkin tapauksia, joissa ydintekniikkaa käytettiin tarkoituksellisesti aseena. Onnettomuuksia voi kuitenkin joskus sattua myös valvotuissa, ‘turvallisissa’ oloissa. Tšernobylin onnettomuus huhtikuussa 1986 ja Fukushima Daiichin katastrofi maaliskuussa 2011 ovat pysäyttäviä esimerkkejä.

Räjähdys Fukushima Daiichin ydinvoimalassa – 12. maaliskuuta 2011 (Kuvan lähde: NTV/Reuters).

Ydintekniikan vaaroja kuvataan usein tiedotusvälineissä. Luemme, kuulemme tai näemme usein pelottavia uutisia ydinsäteilystä. Useimmille meistä opetetaan, että ydinsäteilyä pitäisi välttää täysin, ja säteilyn pelkoa lisää se, ettemme näe, tunne, haista tai kuule säteilyä. Mutta kuinka perusteltuja pelkomme oikeastaan ovat? Pitäisikö meidän pelätä, vai onko kyse muuttumassa järjettömäksi fobiaksi? Hyödymme ydinvoimasta sadoin tavoin, ja ydinlaitosten ja voimaloiden turvallisuusmääräykset ovat hyvin tiukkoja ja niitä noudatetaan huolellisesti. Onnettomuudet ovat hyvin harvinaisia.

Kun tarkastelemme ionisoivaan säteilyyn liittyvää riskiä, on järkevää miettiä ensin meille tutumpia riskejä. Lähes jokaiseen toimintaan liittyy jokin riski, joskus jopa kuolemanvaara.

Yleisesti riski määritellään suureeksi, joka on verrannollinen tietyn onnettomuuden todennäköisyyteen ja onnettomuuden seuraukseen asteikolla (0, 1). Yksinkertaisuuden vuoksi tarkastellaan vain ääritapausta: kuolemaan johtavan sairauden tai onnettomuudessa kuolemisen riskiä. Ylitämme katuja, juomme alkoholia, poltamme tupakkaa, työskentelemme vaarallisissa oloissa – kaikissa tapauksissa on jokin kuoleman todennäköisyys. Kuinka suuri tämä todennäköisyys on? Fyysikko Georg Marxin mukaan on kätevää käyttää käsitettä mikroriski – riski, että miljoonasta samaan tilanteeseen joutuvasta ihmisestä yksi kuolee. Yhden miljoonasta todennäköisyys ei kuulosta kovin vakavalta, vai kuulostaako?

Yksi mikroriski vastaa seuraavia:

1. 2500 km:n matka junalla
2. 2000 km:n lento lentokoneella
3. 80 km:n matka linja-autolla
4. 12 km:n pyöräily
5. 3 km:n ajo moottoripyörällä
6. yhden savukkeen polttaminen
7. kahden viikon oleskelu huoneessa tupakoitsijan kanssa
8. saastuneen ilman hengittäminen 3–10 vuorokautta
9. puolen litran viinimäärän juominen
10. 1–5 viikon työskentely tehtaassa
11. 1–5 minuutin kiipeily korkeilla vuorilla

Riskit, joita otamme, riippuvat myös työpaikastamme. Vuoden työskentely kaupan alalla merkitsee 10 mikroriskiä, tehtaassa jopa 100, kuljetusalalla 400, hiilikaivoksessa 800 ja avomeren öljylautalla 1800.

Kuten olemme nähneet, riski on väistämätön osa arkeamme. Olemme kuitenkin niin tottuneita useimpiin riskitekijöihin, ettemme yleensä muista niitä tai yksinkertaisesti hyväksymme riskin. Joskus monet tekevät asioita, joiden tietävät olevan riskialttiita, mutta valitsevat olla ajattelematta niitä. Esimerkiksi nopeusrajoitukset ovat turvallisuuden vuoksi, ja silti monet valitsevat ylinopeuden, vaikka tietävät sen olevan vaarallista.

Tupakointi on toinen hyvä esimerkki sivuutetuista riskeistä. Monet tupakoitsijat kokevat, että tupakoinnista saatu nautinto on suurempi kuin riski sairastua kuolemaan johtavaan sairauteen, kuten keuhkosyöpään. Odotetusti keuhkosyövän riski kasvaa sitä mukaa, mitä enemmän ja mitä pidempään on tupakoinut, mutta riskit kasvavat paljon enemmän kuin ihmiset odottavat. Tutkimukset osoittavat, että keuhkosyövän todennäköisyys kasvaa neliöllisesti päivittäin poltettujen savukkeiden määrän mukaan, kun taas ajan t suhteen se kasvaa verrannollisena suureeseen t⁴ tai jopa t⁵! On myös tärkeää huomata, että koska tupakoitsija on alttiimpi keuhkosyövälle, hän voi olla alttiimpi myös ulkoiselle gammasäteilylle, sillä säteily vaikuttaa soluihin, joita tupakointi on jo vahingoittanut.

Voi siis olla järkevää pohtia myös sitä, mitä voimme kutsua hyväksyttäväksi riskiksi. Tämä on määritelmällisesti hyvin subjektiivinen käsite, sillä eri ihmiset kokevat eri tavoin, mikä on hyväksyttävää. Myös heidän tilanteensa muuttaa mielipiteitä. Joskus kaukana ydinvoimalasta asuvat hyväksyvät tällaiseen laitokseen liittyvän riskin, kun taas lähellä asuvat eivät ehkä hyväksy. Voimalassa työskentelevillä on aivan toisenlainen näkemys, sillä mitä lähempänä laitos on, sitä helpompi on päästä töihin.

Meidän on myös syytä tiedostaa, että laajalle yleisölle tiettyihin tilastollisiin tekijöihin perustuvat riskilaskelmat eivät koskaan ole täysin vakuuttavia. Ihmisiä kiinnostavat vähemmän maailmanlaajuiset keskiarvot kuin oma paikallinen turvallisuutensa. Ja ydinlaitosten ja mahdollisen terrori-iskun tapauksessa – mitkään laskelmat eivät voi olla todella hyödyllisiä. Voimme vain sanoa, että normaalioloissa ydintekniikan turvallisuusstandardit tekevät ydinriskistä paljon pienemmän kuin mihin tahansa muuhun tekniikkaan liittyvä riski.

Paracelsus, 16. vuosisadalla elänyt saksalainen lääkäri ja filosofi, tutki eri kemikaalien vaikutuksia terveyteen ja päätyi siihen, että annos tekee myrkyn.

Toisin sanoen se, mikä on suurena annoksena myrkkyä, ei ole välttämättä myrkyllistä pienenä annoksena. Pienillä annoksilla ei ehkä ole lainkaan vaikutusta. Ne voivat olla jopa hyödyllisiä. Rokotteet ovat tästä täydellinen esimerkki. Ne voivat estää meitä sairastumasta vakavaan tautiin, mutta suurina määrinä annettuina niistä voi tulla vaarallisia. Mahdollisesti haitallisen aineen hyödyllisiä vaikutuksia kutsutaan nimellä hormeesi. Jotkut ovat pohtineet, voisivatko hyödylliset hormeettiset vaikutukset esiintyä myös ydinsäteilyn tapauksessa.

Lääketieteellisissä toimenpiteissä, joissa säteilyä käytetään diagnostisiin tarkoituksiin (kuten röntgenkuvaus), annos rajataan turvalliselle tasolle, joka kuitenkin mahdollistaa elinten hyvän kuvantamisen. Sädehoidossa lääkärin ainoa tavoite on kuitenkin syövän torjunta, ja käytetty annos voi olla hyvin suuri, joskin se kohdistetaan kasvaimeen, jolloin se ei aiheuta vakavaa vaaraa elimistön terveille osille. Tällaisen hoidon jälkeen ilmenevät komplikaatiot eivät ole harvinaisia, mutta ne ovat useimmiten hoidettavissa.

Tässä taulukko, joka esittää eräisiin lääketieteellisiin diagnostisiin toimenpiteisiin liittyvät mikroriskit:

Lääketieteellinen toimenpide	Tyypillinen efektiivinen annos [mSv]	Riski [mikroriskiä]
Raajan röntgentutkimus	0,01	<0,5
Hammasröntgen	0,01	<0,05
Keuhkojen röntgen	0,02/kuva	1
Pään röntgen	0,07	3,5
Pään tietokonetomografia	2	100
Rintakehän tietokonetomografia	8	400
Luuston gammakuvaus Tc-99m:llä	4	200
Sydämen dynaamiset tutkimukset Tc-99m:llä	6	330

Kuten näkyy, rintakehän tietokonetomografian suhteellisen suuri riski ei ole suurempi kuin vuoden työskentely kuljetusalalla. Näiden toimenpiteiden hyödyt ylittävät lähes aina dramaattisesti kaikki mahdolliset haitat, ja lisäksi lääkärit käyttävät niitä yleensä vasta viimeisenä keinona.

Tietomme ionisoivan säteilyn vaikutuksista ihmiskehoon perustuvat pääosin seuraavien seurausten tutkimiseen:

1. Hiroshiman ja Nagasakin atomipommitukset sekä muut ydinräjäytykset – yli 115 000 henkilöä
2. röntgentutkimukset (erityisesti läpivalaisu) – yli 125 000 potilasta
3. ydinteollisuuden työntekijät – noin 210 000 työntekijää
4. sädehoitoa saaneet – yli 250 000 potilasta
5. kohonneen luonnonsäteilyn alueiden asukkaat – yli 100 000 ihmistä
6. Tšernobylin ja Fukushiman ydinonnettomuuksien uhrit

Kaikissa edellä mainituissa tapauksissa annokset vaihtelivat sievertin murto-osasta yli 1 Sv:iin. Tutkittujen ihmisten määrä ei ole lainkaan pieni. Tästä huolimatta johtopäätöksemme ovat luotettavia suhteellisen suurille annoksille, sanotaan yli 200 mSv:lle, ja pieniin annoksiin liittyy paljon epävarmuutta. Syy on se, että tällaisten vaikutusten – jos niitä ylipäätään on – tutkiminen edellyttää valtavan ihmisjoukon tarkastelua, joka sairastaa erilaisia sairauksia, joiden epäillään johtuvan säteilystä, ja tämän ryhmän (kohortin) vertaamista yhtä suureen ryhmään ihmisiä, jotka eivät ole olleet tekemisissä säteilyn kanssa.

Suure	Yksikkö	Määritelmä	Huomautuksia
Absorboitunut annos (D)	gray (Gy)	Väliaineeseen säteilystä absorboitunut energia	1 Gy = 1 J/kg
Ekvivalenttiannos (H)	sievert (Sv)	H = Q × D, jossa D on absorboitunut annos ja Q on suhteellinen biologinen tehokkuus (RBE).	Ekvivalenttiannosta ei voi mitata suoraan. Esimerkiksi RBE on 1 gammasäteilylle, 5–10 neutroneille ja 20 alfasäteilylle.
Efektiivinen annos (E)	sievert (Sv)	Kudospainotettu summa ekvivalenttiannoksista kaikissa määritellyissä kehon kudoksissa ja elimissä.	Ottaa huomioon eri kudosten herkkyyden säteilylle. 1 Sv = 1 J/kg
Aktiivisuus	becquerel (Bq)	Hajoamisten lukumäärä sekunnissa	Tämä yksikkö on riippumaton säteilyn lajista tai energiasta. 1 Bq = 1 s-1

Hiroshiman ja Nagasakin eloonjääneitä koskevista tutkimuksista arvioidaan syövän ylimääräiseksi riskiksi 5 % sievertiä kohti. Koska kuitenkin noin 20 % ihmisten kuolemista johtuu syövistä, tavanomainen riskimme sairastua kuolemaan johtavaan syöpään on jo 200 000 mikroriskiä. Tämä tarkoittaa, että 10 000 ihmisen joukossa, joka on saanut 1 Sv:n annoksen, ilmenee 500 syöpätapausta niiden 2000 syövän lisäksi, jotka johtuvat muista syistä.

Luonnostaan korkean säteilyn alueilla asuvia väestöjä tutkitaan pienten annosten vaikutusten arvioimiseksi. Erään oletuksen mukaan säteilyn haitalliset terveysvaikutukset riippuvat annoksesta lineaarisesti myös kaikkein pienimmillä annoksilla. Tämä tunnetaan lineaarisena kynnysarvottomana hypoteesina (LNT). Sen suuri etu on yksinkertaisuus ja odotettujen vaikutusten laskemisen helppous. Tšernobylin onnettomuuden jälkeen LNT-arvio Tšernobylin laskeumasta johtuvien lisäsyöpien määrästä Yhdysvalloissa oli kuitenkin täysin väärä, eikä tästä tapahtumasta johtuvia lisäsyöpiä ole koskaan ilmennyt Yhdysvalloissa. Näin ollen pienten annosten alueella joko 5 % sievertiä kohti -riskikerroin on pahasti yliarvioitu tai sitten LNT-hypoteesi on yleisesti hylättävä.

Esimerkiksi 100 parasetamolitabletin nieleminen kerralla johtaisi todennäköisesti kuolemaan. LNT-hypoteesin mukaan kuhunkin tablettiin liittyvä riskikerroin olisi tällöin 0,01. Tarkoittaako tämä, että jos 100 ihmistä ottaa yhden parasetamolin, yksi heistä kuolee? Tämä on epätodennäköistä, mikä viittaa siihen, että yhteys on tässä tapauksessa epälineaarinen.

Vaikutuksen ja annoksen välinen yhteys on hyvin todennäköisesti myös epälineaarinen.

Säteilyn vaikutuksia kuvataan usein stokastisiksi tai deterministisiksi. Parempi jako olisi varhaisiin ja myöhäisiin vaikutuksiin, mutta se ei ole vakiintunut termistö.

Deterministiset vaikutukset on helppo arvioida: kun säteilyannos ylittää tietyn kynnysarvon, ilmenee haitallinen vaikutus (esimerkiksi ihopalovamma tai kudoskuolio). Ne edellyttävät suuria annoksia ja ovat melko harvinaisia. Stokastiset vaikutukset ovat seurausta puhtaasti tilastollisesta ionisoivan hiukkasen (alfa-, beeta- tai gammahiukkasen) "osumasta" elävään soluun ja vaarallisten kemiallisten ionien, niin sanottujen vapaiden radikaalien, syntymisestä. Nämä radikaalit hyökkäävät DNA:n kimppuun, ja seurauksena solu voi alkaa jakautua ja lisääntyä virheellisesti. Toisin sanoen solu voi mutatoitua ja muuttua syöpäsoluksi. Tämän päättelyn mukaan pienelläkin säteilyannoksella on mahdollisuus olla tuhoisa. Ja jos vaikutukset ovat tilastollisia, ne voivat kasvaa lineaarisesti annoksen mukana.

Deterministiset ja stokastiset mallit
Deterministisissä malleissa	mallin tulos määräytyy täysin parametrien arvoista ja alkuehdoista.
Stokastisissa malleissa	on jonkin verran sisäistä satunnaisuutta. Sama parametrien arvojen ja alkuehtojen joukko johtaa joukkoon erilaisia tuloksia.

Kehomme läpi kulkee kuitenkin noin 15 000 hiukkasta joka sekunti. Pelkästään yhden lääketieteellisen röntgenkuvauksen aikana altistumme 10¹¹ gammakvantille. LNT-hypoteesin perusteella pahanlaatuisen mutaation todennäköisyyden on tällöin oltava hyvin, hyvin pieni, noin 1 hiukkanen 30 000 000 000 000 000:sta (30 kvadriljoonasta). Seitsemänkymmenen elinvuoden aikana tästä säteilystä johtuvan syövän todennäköisyydeksi voidaan arvioida vain 1 : 900.

Immuunijärjestelmämme suojaa meitä tehokkaasti lukuisilta sairauksilta, ja tiettyjä lääkkeitä (esimerkiksi rokotteita) ottamalla tiedämme, että se voidaan aktivoida valmiiksi torjumaan vihollinen heti sen ilmaannuttua kehoomme. Hiirillä, jotka altistettiin suhteellisen pienelle, enintään 200 mSv:n annokselle, vasta-aineiden taso nousi huomattavasti ja laski vasta hyvin suurilla annoksilla. Itse asiassa hiirillä, jotka saivat 0,5–1 Sv:n annoksen, esiintyi vähemmän syöpiä kuin säteilyttämättömällä hiiripopulaatiolla. Pieniannoksista säteilytystä käytetään usein syövän hoidossa, ja syöpähoidossa käytetyt suuret säteilyannokset siedetään paremmin, jos pieniä, suojaavia annoksia on annettu aiemmin.

Jokaisessa solussa tapahtuu luonnostaan noin miljoona mutaatiota joka päivä! Noin kymmenesosa niistä vahingoittaa kaksoisjuosteista DNA:ta. Selviytyäkseen kehollamme on luontainen korjausjärjestelmä. Jos vahinko kuitenkin tapahtuu hyvin nopeasti ja laajassa mitassa, sitä ei ehkä pystytä korjaamaan riittävän nopeasti tai perusteellisesti. Tästä syystä ionisoivan säteilyn vaikutukset riippuvat paitsi annoksesta myös annosnopeudesta, mikä viittaa epälineaariseen vasteeseen.

Vaikka säteilyn vaikutuksia on tutkittu pitkään, meillä ei vieläkään ole luotettavaa riskimallia. Tällä hetkellä monet riskimallit käyttävät useita parametreja, jotka on sovitettu kokeisiin, mutta joiden tilastollinen voima ei ole suuri. Siksi meidän on myös luotettava terveeseen järkeen, joka perustuu havaintoihin eikä epäluotettaviin arvailuihin.

Vuonna 1982 Bernard L. Cohen lähetti kyselylomakkeita satunnaisesti valituille Health Physics Societyn ja Radiation Research Societyn jäsenille. Hän varmisti, että valitut olivat yliopistojen eivätkä valtion palveluksessa, jottei heidän tarvitsisi pelätä kyselyn tulosten johtavan irtisanomiseen. 211 ihmisen nimetön vastaus osoitti, että kun suuren yleisön säteilypelkoa verrattiin säteilyn todelliseen vaarallisuuteen, yleisön pelko osoittautui:

1. selvästi todellista pienemmäksi 2 tapauksessa
2. huomattavasti todellista pienemmäksi 9 tapauksessa
3. suunnilleen todellisuutta vastaavaksi 8 tapauksessa
4. hieman todellista suuremmaksi 18 tapauksessa
5. huomattavasti todellista suuremmaksi 104 tapauksessa
6. selvästi todellista suuremmaksi 70 tapauksessa

Tämä oli sellaisten ihmisten vastaus, joiden voisi odottaa olevan paremmin perillä asioista, kriittisiä ja usein tieteellisesti asiantuntevia. Mitä siis voimme odottaa kaikilta muilta, joiden mielipiteen muovaavat pääosin tiedotusvälineet, joista useimmat yleensä liioittelevat todellisia riskejä? Tämän vuoksi ihmiset, jotka usein vastustavat ydinvoimaloita turvallisuussyistä, pitävät röntgensäteilyn käytön riskiä pienempänä kuin se todellisuudessa on.

Laajalti hyväksytty 1 mSv:n vuosiannos luonnon taustasäteilyn (2,5 mSv) päälle on varmasti selvästi alle sen annoksen, joka voi olla haitallinen. Siksi voi olla kiinnostavaa määrittää riski määrällisellä asteikolla. ICRP, kansainvälinen säteilysuojelutoimikunta, suosittaa riskikerrointa 5 %/Sv, joka on järkevä suurten annosten alueella.

Tämä tarkoittaa, että miljoonan ihmisen joukossa, joka on saanut 1 Sv:n annoksen, odotetaan 50 000 ylimääräistä kuolemaa. Jos annos pienennetään 1 mSv:iin, kuolemien määrä laskee 50:een, mikä vastaa 50:tä mikroriskiä. On syytä korostaa, että päättelymme johdonmukaisuus edellyttää annoksen saamista hetkessä, sillä LNT:n perustana ovat Japanin atomiräjähdysten vaikutukset, jotka tapahtuivat noin 10^-8 sekunnissa.

50 mikroriskiä vastaa seuraavia

1. 3 savukeaskin polttaminen
2. 600 km:n pyöräily
3. 3250 km:n ajo autolla
4. vilkkaan tien ylittäminen 2 kertaa päivässä vuoden ajan
5. yhden viinilasillisen juominen päivittäin vuoden ajan
6. munuaisten röntgenkuvaus

Jos olisimme johdonmukaisia, meidän pitäisi suojella yleisöä kaikilta edellä luetelluilta vaaroilta. Koska esimerkiksi keskimääräinen kuljettaja ajaa autollaan noin 10 000 km vuodessa, autojen käyttö pitäisi kieltää ankarasti. Tour de Francen kaltaisia pyöräilykilpailuja (3500 km) olisi pidettävä kohtuuttoman riskialttiina! Käytännössä kukaan ei edes ajattele tällaisia rajoituksia.

Samaan aikaan 1 mSv:n vuotuinen lisäannos aiheuttaa todellisia taloudellisia kustannuksia. Cohenin arvio näin matalan annosrajan ansiosta hypoteettisesti säästetyn ihmishengen hinnasta merkitsee Yhdysvaltain veronmaksajille 2,5 miljardin dollarin vuosikustannusta. Tätä voitaisiin vähentää huomattavasti, jos säteilyannosrajaa nostettaisiin kymmenkertaiseksi, mikä vastaisi luonnonsäteilyn tason tyypillistä maailmanlaajuista vaihteluväliä.

Altistumme jatkuvasti luonnon ydinsäteilylle, ja lisäksi ihmiskunta tuottaa säteilyä keinotekoisesti, mikä tuo suuria hyötyjä mutta myös joitakin riskejä. Hyötyihin kuuluvat ydinvoima sekä käyttö steriloinnissa ja lääketieteellisissä toimenpiteissä, jotka auttavat pelastamaan miljoonia ihmisiä.

Riskejä on vaikea määrittää. Suurin riski on syöpä, mutta koska syöpää esiintyy itsestään suhteellisen usein, on vaikea tietää, mitkä syövät johtuvat säteilystä ja mitkä kehittyvät muista syistä. On myös vaikea tietää, kuinka riskialtista se on, sillä Tšernobylin tai Fukushiman kaltaisten tapahtumien haittavaikutuksia yleensä liioitellaan, mikä synnyttää suuressa yleisössä aiheetonta pelkoa.

On toivottavaa, että hallitusten ja yleisön käsitykset ydintekniikasta kehittyvät, sillä vaihtoehtoinen energia on hyvin polttava kysymys ja ydinvoima on kiistatta turvallisin, puhtain ja tehokkain tapa tuottaa suuria määriä sähköä. Jos päätökset tehdään puhtaasti tieteellisin perustein ilman poliittisten tai taloudellisten tekijöiden vaikutusta, on mahdollista, että ydinsäteilyä kohdellaan tulevaisuudessa samalla tavalla kuin muitakin riskejä. Mitä suurempia riskit ovat, sitä enemmän pelkäämme. Mutta mitä enemmän pelkäämme, sitä enemmän on nähtävä vaivaa sen ymmärtämiseksi, mitä pelkäämme ja ovatko pelkomme perusteltuja.