Οι άνθρωποι — και όλοι οι άλλοι οργανισμοί στη Γη — επωφελούνται από την πυρηνική ακτινοβολία με άμεσο τρόπο χωρίς να το συνειδητοποιούν. Είναι εύκολο να ξεχάσετε όταν κάνετε ηλιοθεραπεία ότι όλα αρχίζουν με τις πυρηνικές αντιδράσεις που απελευθερώνουν ενέργεια βαθιά μέσα στον Ήλιο.

Το ηλιακό φως προέρχεται από πυρηνικές αντιδράσεις, ραδιενεργές ουσίες βρίσκονται στα βουνά και στη θάλασσα, και κατά τη διάρκεια ηφαιστειακής δραστηριότητας απελευθερώνεται σημαντική ποσότητα ραδιενέργειας στην ατμόσφαιρα. Ωστόσο, δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ σοβαρές συνέπειες για τους ανθρώπους. (Εύσημα εικόνας: Alasdair Turner)

Η εσωτερική θερμότητα της Γης οφείλεται στην ακτινοβολία από φυσικά ραδιονουκλίδια. Συμβάλλει μόνο με περίπου 0.05 W/m² στη ροή ενέργειας στο επίπεδο του εδάφους, ένα μικρό κλάσμα της μέσης ηλιακής ροής ενέργειας των 240 W/m² που φτάνει στην επιφάνεια της Γης. Ωστόσο, αυτή η εσωτερική θερμότητα διατηρεί τμήμα του πυρήνα της Γης υγρό, επιτρέποντας τις κινήσεις των ηπείρων (τεκτονική των πλακών), οι οποίες επηρεάζουν την εξέλιξη της ζωής.

Χωρίς πυρηνικές αντιδράσεις, δεν θα υπήρχαμε.

Όταν η Γη σχηματίστηκε, πριν από περίπου 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια, το επίπεδο ακτινοβολίας ήταν περίπου τριπλάσιο από ό,τι είναι σήμερα. Επομένως, η ακτινοβολία από μόνη της δεν σκοτώνει τη ζωή. Αυτή η ερμηνεία ενισχύεται από το γεγονός ότι το επίπεδο ακτινοβολίας σε όλο τον κόσμο ποικίλλει σημαντικά, συνήθως κατά συντελεστή 10, αλλά σε ορισμένες περιοχές κατά συντελεστή μεγαλύτερο από 100. Είναι οι άνθρωποι που ζουν σε αυτές τις περιοχές με αυξημένη φυσική ακτινοβολία λιγότερο υγιείς από τους υπόλοιπους, πιο ευάλωτοι σε λοιμώξεις ή έχουν μικρότερο προσδόκιμο ζωής; Η απάντηση είναι όχι! Άρα το επίπεδο φυσικής ακτινοβολίας μπορεί να ποικίλλει κατά μία τάξη μεγέθους χωρίς εμφανείς συνέπειες για τους ανθρώπους.

Χάρτης που δείχνει τα επίπεδα φυσικής ακτινοβολίας σε διάφορες τοποθεσίες ανά τον κόσμο (Εύσημα εικόνας: S. M. J. Mortazavi/Health Research Foundation, Κιότο, Ιαπωνία):

Μας λέει κάτι το γεγονός ότι είμαστε ανεπηρέαστοι από τέτοιες μεγάλες διακυμάνσεις της φυσικής ακτινοβολίας υποβάθρου; Ας σκεφτούμε λίγο.
Χρειάζεται πολύς χρόνος για να αντιδράσετε όταν βλέπετε ένα αυτοκίνητο να έρχεται καταπάνω σας; Σίγουρα όχι, γιατί αν δεν αντιδρούσατε γρήγορα, η ζωή σας θα κινδύνευε. Η όρασή σας και η πολύ γρήγορη μετάδοση κατάλληλων σημάτων στον εγκέφαλό σας είναι εξαιρετικά σημαντικές για την επιβίωσή σας. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για τις αισθήσεις μας της ακοής, της όσφρησης ή της γεύσης (διαφορετικά θα μπορούσαμε, για παράδειγμα, να φάμε χαλασμένο φαγητό και να αρρωστήσουμε).
Όταν η θερμοκρασία μεταβάλλεται κατά 20% από τους 300K (η λεγόμενη «θερμοκρασία δωματίου»), εκτιθέμεθα είτε σε παγωνιά είτε σε υπερβολική ζέστη. Και τα δύο απειλούν τη ζωή μας, οπότε πρέπει να προειδοποιούμαστε για τέτοιες μεταβολές θερμοκρασίας. Επομένως, η εξέλιξη εξόπλισε την ανθρωπότητα με την ικανότητα να αντιλαμβάνεται πολύ μικρές μεταβολές θερμοκρασίας, της τάξης των περίπου 2 βαθμών, δηλαδή λιγότερο από 1% της θερμοκρασίας δωματίου.
Το επίπεδο φυσικής ακτινοβολίας μπορεί να μεταβληθεί όχι κατά 20% αλλά κατά περίπου 1000% και δεν επηρεάζει τη ζωή μας. Γιατί δεν είμαστε εξοπλισμένοι με μια αίσθηση συντονισμένη στην πυρηνική ακτινοβολία; Το γεγονός ότι δεν αισθανόμαστε αυτή την ακτινοβολία, ότι δεν την αντιλαμβανόμαστε καθόλου, θα μπορούσε να είναι η καλύτερη ένδειξη ότι υπό κανονικές συνθήκες η πυρηνική ακτινοβολία ως τέτοια δεν είναι επιβλαβής. Από την άλλη πλευρά, γιατί να παραμένει επικίνδυνη η πυρηνική ακτινοβολία, μια απλή μορφή ενέργειας, κατά τη διαδικασία της εξέλιξης, όταν όλες οι άλλες μορφές χρησιμοποιούνται στην ανάπτυξη των οργανισμών;

Αλλά μήπως η φυσική ακτινοβολία και η ακτινοβολία ανθρώπινης κατασκευής έχουν διαφορετικό αντίκτυπο πάνω μας; Μήπως αν ξεπεραστεί ένα συγκεκριμένο επίπεδο (κατώφλι) ακτινοβολίας, αυτή αρχίζει να προκαλεί βλάβες που δεν μπορεί να αντέξει ο οργανισμός μας; Η απάντηση στο πρώτο ερώτημα είναι απλή: η ακτινοβολία πάντα δρα με τον ίδιο τρόπο και το αποτέλεσμα εξαρτάται από τον τύπο της ακτινοβολίας, τη δόση και τον χρόνο έκθεσης. Τα αποτελέσματα εξαρτώνται επίσης από την ηλικία, το φύλο, τη γενική κατάσταση υγείας κ.λπ. Το δεύτερο ερώτημα είναι πολύ πιο δύσκολο να απαντηθεί.

Μελετώντας τις πυρηνικές αντιδράσεις που συμβαίνουν φυσικά γύρω μας, οι επιστήμονες κατάφεραν να αναπτύξουν τεχνολογία που χρησιμοποιεί αυτές τις διαδικασίες με τρόπους που μας ωφελούν.

Οι ακτίνες Χ είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ιονίζουσα ακτινοβολία στη διαγνωστική. Χρησιμοποιήθηκαν στην ιατρική μέσα σε έναν χρόνο από την τυχαία ανακάλυψή τους το 1896 από τον Konrad Roentgen. Χρησιμοποιούνται ως εργαλείο εξέτασης αλλά και στη θεραπεία. Οι ακτινογραφίες επιτρέπουν στους γιατρούς να δουν τι συμβαίνει μέσα στο ανθρώπινο σώμα χωρίς να χρειαστεί να το ανοίξουν. Στις συνήθεις ακτινογραφικές εξετάσεις η δόση ακτινοβολίας είναι πολύ χαμηλή για να ενέχει κίνδυνο· ωστόσο, χρειάζεται μεγαλύτερη προσοχή στις έγκυες γυναίκες, καθώς ο πιθανός κίνδυνος για το έμβρυο εξακολουθεί να συζητείται.

Η πυρηνική ακτινοβολία σε υψηλές δόσεις χρησιμοποιείται στη θεραπεία του καρκίνου. Παγκοσμίως, διεξάγονται ετησίως περισσότερες από 5 εκατομμύρια τέτοιες θεραπείες, βοηθώντας βαριά άρρωστους ανθρώπους. Ένα πλήθος διαγνωστικών διαδικασιών, περίπου 30 εκατομμύρια ετησίως, διεξάγονται με ραδιενεργές ουσίες. Αν προστεθούν περίπου 2 δισεκατομμύρια διαγνωστικές εξετάσεις με ακτίνες Χ, η κλίμακα χρήσης της ιονίζουσας ακτινοβολίας είναι αρκετά εντυπωσιακή.

Επιπλέον, γνωρίζετε ότι κάθε χειρουργική επέμβαση που απαιτεί άσηπτες συνθήκες ωφελείται πολύ από την αποστείρωση των εργαλείων με ακτινοβολία; Σύριγγες, ενεσιοβελόνες, νυστέρια... όλος ο χειρουργικός εξοπλισμός πρέπει να είναι πλήρως αποστειρωμένος ώστε ο ασθενής να μην εκτεθεί σε επικίνδυνα μικρόβια.

Τι γίνεται όμως με τα προϊόντα καθημερινής χρήσης; Χρησιμοποιείτε κρέμες ομορφιάς; Σίγουρα δεν θα θέλατε μια κρέμα που είναι επικίνδυνη για το δέρμα σας. Η διαδικασία υγιεινοποίησης τέτοιων προϊόντων περνά από την ακτινοβόληση της κρέμας πριν από τη συσκευασία και την πώλησή της.

Θέλουμε τρόφιμα που διαρκούν περισσότερο ή σπόρους που παράγουν μεγαλύτερες σοδειές; Η ακτινοβολία κάνει τη δουλειά. Αντί για χημικά, η ακτινοβολία εξαλείφει μολυσματικά μικρόβια (τη σαλμονέλα για παράδειγμα) και επιπλέον δεν μολύνει τα τρόφιμα όπως τα χημικά.

Επικίνδυνα έντομα μπορούν να καταπολεμηθούν με ακτινοβόληση μέρους του πληθυσμού τους, ώστε να γίνουν στείρα. Αυτά τα έντομα μπορούν να αναμειχθούν με μη ακτινοβοληθέντα έντομα, αλλά δεν μπορούν να αναπαραχθούν. Αυτό διατηρεί τον πληθυσμό τους σε πιο διαχειρίσιμα επίπεδα.

Αν πίνετε γάλα, πιθανώς θα πρέπει να γνωρίζετε ότι οι πλαστικές συσκευασίες που χρησιμοποιούνται για τη συσκευασία του γάλακτος πιθανότατα ακτινοβολήθηκαν με ακτίνες γάμμα (το ίδιο το γάλα αντιμετωπίζεται διαφορετικά).

Οι πυρηνικοί σταθμοί αποτελούν μια άλλη πολύ σημαντική εφαρμογή των πυρηνικών αντιδράσεων. Οι παραδοσιακοί ηλεκτρικοί σταθμοί — που καίνε άνθρακα ή πετρέλαιο — παράγουν πολύ νέφος, το οποίο είναι πολύ επιβλαβές για το περιβάλλον. Χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα, τα οποία εξαντλούνται γρήγορα και, επιπλέον, η εξόρυξή τους από τον φλοιό της Γης βλάπτει το περιβάλλον. Η χρήση πυρηνικής ενέργειας μπορεί να μειώσει σημαντικά την ποσότητα των αερίων του θερμοκηπίου που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα, ενώ απαιτείται πολύ λιγότερο καύσιμο για την παραγωγή της ίδιας ποσότητας ισχύος.

Στην αρχαιολογία, η πυρηνική τεχνολογία χρησιμοποιείται για τη χρονολόγηση αντικειμένων (π.χ. με τη μέθοδο του ¹⁴C). Στην τέχνη, μπορεί κανείς να χρησιμοποιήσει ακτινοβολία για να διαπιστώσει αν τα αντικείμενα είναι γνήσια ή πλαστά. Η ακτινοβολία μπορεί επίσης να μας αποκαλύψει τη χημική σύσταση μιας άγνωστης ουσίας: η ακτινοβολία διεγείρει τα άτομα της ουσίας και τα αναγκάζει να εκπέμψουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία χαρακτηριστική για κάθε άτομο, υποδεικνύοντας έτσι την παρουσία του.

Εικόνα δεξιά: εγκατάσταση Φασματομετρίας Μάζας με Επιταχυντή στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.

Αυτές είναι μερικές μόνο από τις πρακτικές χρήσεις των πυρηνικών αντιδράσεων, χωρίς να αναφερθούμε στις εφαρμογές στην επιστημονική έρευνα. Αναμφίβολα, η ανθρωπότητα ωφελείται πολύ από την πυρηνική ακτινοβολία.

Όσο ωφέλιμη κι αν είναι η πυρηνική ακτινοβολία, τη φοβόμαστε, και έχουμε καλούς λόγους να τη φοβόμαστε. Όλοι γνωρίζουμε την τραυματική εμπειρία της Χιροσίμα και του Ναγκασάκι — των δύο ιαπωνικών πόλεων που δέχθηκαν επίθεση με πυρηνικά όπλα. Μέσα σε εξαιρετικά σύντομο χρόνο, τεράστια τμήματα των πόλεων καταστράφηκαν και περίπου 200.000 άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους. Μερικοί από τους επιζώντες εμφάνισαν καρκίνους που πιθανώς δεν θα είχαν εκδηλωθεί χωρίς την πυρηνική ακτινοβολία που απελευθερώθηκε από τις βόμβες. Στη Χιροσίμα μόνο, μεταξύ 1950 και 2000, το 46% των θανάτων από λευχαιμία και το 11% των θανάτων από συμπαγείς καρκίνους οφείλονταν στην ακτινοβολία των βομβών.

Φυσικά, εκείνες ήταν περιπτώσεις όπου η πυρηνική τεχνολογία χρησιμοποιήθηκε σκόπιμα ως όπλο. Ωστόσο, ατυχήματα μπορεί μερικές φορές να συμβούν και σε ελεγχόμενες, «ασφαλείς» συνθήκες. Το ατύχημα του Τσερνόμπιλ τον Απρίλιο του 1986 και η καταστροφή της Φουκουσίμα Νταϊίτσι τον Μάρτιο του 2011 είναι αποκαλυπτικά παραδείγματα.

Έκρηξη στον Πυρηνικό Σταθμό Φουκουσίμα Νταϊίτσι - 12 Μαρτίου 2011 (Πηγή εικόνας: NTV/Reuters).

Οι κίνδυνοι της πυρηνικής τεχνολογίας απεικονίζονται συχνά στα μέσα ενημέρωσης. Συχνά διαβάζουμε, ακούμε ή βλέπουμε τρομακτικές ειδήσεις για την πυρηνική ακτινοβολία. Οι περισσότεροι από εμάς διδασκόμαστε ότι η πυρηνική ακτινοβολία είναι κάτι που πρέπει να αποφεύγουμε εντελώς, και ο φόβος της ακτινοβολίας ενισχύεται από το γεγονός ότι δεν τη βλέπουμε, δεν τη νιώθουμε, δεν τη μυρίζουμε και δεν την ακούμε. Αλλά πόσο βάσιμοι είναι στ' αλήθεια οι φόβοι μας; Πρέπει να φοβόμαστε, ή μήπως πρόκειται για μια παράλογη φοβία; Επωφελούμαστε από την πυρηνική ενέργεια με εκατοντάδες τρόπους και οι περιορισμοί ασφαλείας για τις πυρηνικές εγκαταστάσεις και τους σταθμούς είναι πολύ αυστηροί και καλά τηρούμενοι. Τα ατυχήματα είναι πολύ σπάνια.

Αν εξετάσουμε τον κίνδυνο που συνδέεται με την ιονίζουσα ακτινοβολία, είναι λογικό να σκεφτούμε πρώτα τους κινδύνους που μας είναι πιο γνωστοί. Σχεδόν κάθε δραστηριότητα εγκυμονεί κάποιον κίνδυνο, μερικές φορές ακόμη και θανατηφόρο.

Γενικά θα ποσοτικοποιούσαμε τον κίνδυνο ως κάτι ανάλογο προς την πιθανότητα ενός δεδομένου ατυχήματος και το αποτέλεσμα του ατυχήματος εκφρασμένο σε κλίμακα (0, 1). Για να απλοποιήσουμε την κατάσταση, ας εξετάσουμε μόνο την ακραία περίπτωση: τον κίνδυνο θανατηφόρας ασθένειας ή θανάτου σε ατύχημα. Διασχίζουμε τον δρόμο, πίνουμε αλκοόλ, καπνίζουμε τσιγάρα, εργαζόμαστε σε επικίνδυνες συνθήκες — σε όλες τις περιπτώσεις υπάρχει κάποια πιθανότητα θανάτου. Πόσο μεγάλη είναι αυτή η πιθανότητα; Σύμφωνα με τον φυσικό Georg Marx, είναι βολικό να χρησιμοποιείται ο όρος μικροκίνδυνος — ο κίνδυνος να πεθάνει ένα άτομο ανάμεσα σε 1 εκατομμύριο ανθρώπους που εκτίθενται σε μια δεδομένη κατάσταση. Μια πιθανότητα 1 στο εκατομμύριο δεν φαίνεται πολύ σοβαρή, έτσι δεν είναι;

Ένας μικροκίνδυνος ισοδυναμεί με:

1. ταξίδι 2.500 χλμ. με τρένο
2. πτήση 2.000 χλμ. με αεροπλάνο
3. ταξίδι 80 χλμ. με λεωφορείο
4. ποδηλασία 12 χλμ.
5. οδήγηση μοτοσικλέτας για 3 χλμ.
6. κάπνισμα ενός τσιγάρου
7. παραμονή δύο εβδομάδων σε δωμάτιο με καπνιστή
8. εισπνοή μολυσμένου αέρα για 3 έως 10 ημέρες
9. κατανάλωση μισού λίτρου κρασιού
10. εργασία 1-5 εβδομάδων σε εργοστάσιο
11. αναρρίχηση 1-5 λεπτών σε ψηλά βουνά

Οι κίνδυνοι που αναλαμβάνουμε εξαρτώνται επίσης από τον τόπο εργασίας μας. Εργαζόμενοι ένα χρόνο στο εμπόριο αντιμετωπίζετε 10 μικροκινδύνους, σε εργοστάσιο έως 100, στον κλάδο των μεταφορών 400, σε ανθρακωρυχείο 800, και σε πλατφόρμα πετρελαίου στην ανοιχτή θάλασσα 1.800.

Όπως είδαμε, ο κίνδυνος είναι αναπόφευκτο μέρος της καθημερινής μας δραστηριότητας. Ωστόσο, έχουμε τόσο συνηθίσει τους περισσότερους παράγοντες κινδύνου που συνήθως δεν τους θυμόμαστε ή απλώς αποδεχόμαστε τον κίνδυνο. Μερικές φορές, πολλοί άνθρωποι κάνουν πράγματα που γνωρίζουν ότι είναι επικίνδυνα αλλά επιλέγουν να μην τα σκέφτονται. Για παράδειγμα, τα όρια ταχύτητας υπάρχουν για λόγους ασφαλείας, και όμως πολλοί άνθρωποι επιλέγουν να τα υπερβαίνουν παρότι γνωρίζουν ότι είναι επικίνδυνο.

Το κάπνισμα είναι ένα άλλο καλό παράδειγμα αγνοημένων κινδύνων. Πολλοί καπνιστές αισθάνονται ότι η ευχαρίστηση που αποκομίζουν από το κάπνισμα υπερτερεί του κινδύνου εκδήλωσης θανατηφόρας ασθένειας όπως ο καρκίνος του πνεύμονα. Όπως ήταν αναμενόμενο, οι πιθανότητες εκδήλωσης καρκίνου του πνεύμονα αυξάνονται με τον αριθμό των τσιγάρων που καπνίζετε και με τη διάρκεια του καπνίσματος, αλλά οι κίνδυνοι αυξάνονται πολύ περισσότερο απ' ό,τι αναμένουν οι άνθρωποι. Μελέτες δείχνουν ότι η πιθανότητα εκδήλωσης καρκίνου του πνεύμονα αυξάνεται τετραγωνικά με τον αριθμό των τσιγάρων που καπνίζονται ημερησίως, ενώ στον χρόνο t αυξάνεται ανάλογα με t⁴ ή ακόμη και με t⁵! Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι, όντας πιο ευάλωτος στον καρκίνο του πνεύμονα, ένας καπνιστής μπορεί να είναι επίσης πιο ευάλωτος στην εξωτερική ακτινοβολία γάμμα, καθώς η ακτινοβολία επηρεάζει κύτταρα που έχουν ήδη υποστεί βλάβη από το κάπνισμα.

Μπορεί επομένως να είναι λογικό να εξετάσουμε επίσης αυτό που μπορούμε να ονομάσουμε αποδεκτό κίνδυνο. Αυτή είναι εξ ορισμού μια πολύ υποκειμενική έννοια, καθώς διαφορετικοί άνθρωποι αισθάνονται διαφορετικά για το τι είναι αποδεκτό. Η κατάστασή τους επίσης τροποποιεί τις απόψεις τους. Μερικές φορές άνθρωποι που ζουν μακριά από έναν πυρηνικό σταθμό θα αποδεχθούν τον κίνδυνο που συνδέεται με την ύπαρξη ενός τέτοιου σταθμού, ενώ αυτοί που ζουν κοντά στην περιοχή μπορεί να μην τον αποδεχθούν. Οι άνθρωποι που εργάζονται στον σταθμό θα έχουν εντελώς διαφορετική άποψη, καθώς όσο πιο κοντά βρίσκεται, τόσο πιο εύκολο είναι να πηγαίνουν στη δουλειά τους.

Πρέπει επίσης να γνωρίζουμε ότι για την ευρύτερη κοινωνία οι υπολογισμοί κινδύνου που βασίζονται σε ορισμένους στατιστικούς παράγοντες δεν είναι ποτέ πλήρως πειστικοί. Οι άνθρωποι ενδιαφέρονται λιγότερο για τις παγκόσμιες μέσες τιμές και περισσότερο για την τοπική ασφάλειά τους. Και στην περίπτωση πυρηνικών εγκαταστάσεων και πιθανής τρομοκρατικής επίθεσης — κανένας υπολογισμός δεν μπορεί να είναι πραγματικά χρήσιμος. Το μόνο που μπορούμε να πούμε είναι ότι, υπό κανονικές συνθήκες, τα πρότυπα ασφαλείας στην πυρηνική τεχνολογία καθιστούν τον πυρηνικό κίνδυνο πολύ μικρότερο από τον κίνδυνο που συνδέεται με οποιαδήποτε άλλη τεχνολογία.

Ο Παράκελσος, Γερμανός γιατρός και φιλόσοφος που έζησε τον 16ο αιώνα, μελετώντας τις επιδράσεις διαφόρων χημικών ουσιών στην υγεία, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η δόση είναι αυτή που κάνει το δηλητήριο.

Με άλλα λόγια, αυτό που είναι δηλητήριο σε υψηλή δόση δεν είναι απαραίτητα τοξικό σε χαμηλή δόση. Χαμηλές δόσεις μπορεί να μην έχουν καμία επίδραση. Μπορεί ακόμη και να είναι ωφέλιμες. Τα εμβόλια είναι τέλειο παράδειγμα αυτού. Μπορούν να μας προστατεύσουν από σοβαρή ασθένεια αλλά μπορούν να γίνουν επικίνδυνα αν χορηγηθούν σε μεγάλες ποσότητες. Οι ωφέλιμες επιδράσεις δυνητικά επιβλαβούς υλικού είναι γνωστές με το όνομα ορμησίωση. Μερικοί άνθρωποι έχουν αναρωτηθεί αν οι ωφέλιμες, ορμητικές επιδράσεις θα μπορούσαν να εκδηλωθούν και στην περίπτωση της πυρηνικής ακτινοβολίας.

Για ιατρικές διαδικασίες, όταν η ακτινοβολία χρησιμοποιείται για διαγνωστικούς σκοπούς (όπως οι ακτινογραφίες), η δόση περιορίζεται σε ασφαλές επίπεδο που εξακολουθεί να επιτρέπει καλή απεικόνιση των οργάνων μας. Ωστόσο, στη ραδιοθεραπεία, ο μόνος στόχος του γιατρού είναι η καταπολέμηση του καρκίνου και η δόση που χρησιμοποιείται μπορεί να είναι πολύ υψηλή, αν και στοχευμένη στον όγκο, οπότε δεν παρουσιάζει σοβαρό κίνδυνο για τα υγιή τμήματα του οργανισμού μας. Οι επιπλοκές που εμφανίζονται μετά από τέτοια θεραπεία δεν είναι σπάνιες αλλά είναι ως επί το πλείστον θεραπεύσιμες.

Ακολουθεί πίνακας που δείχνει τους μικροκινδύνους που συνδέονται με ορισμένες ιατρικές διαγνωστικές διαδικασίες:

Ιατρική διαδικασία	Τυπική ενεργός δόση [mSv]	Κίνδυνος [μικροκίνδυνοι]
Ακτινογραφία άκρου	0.01	<0.5
Οδοντιατρική ακτινογραφία	0.01	<0.05
Ακτινογραφία θώρακα	0.02/λήψη	1
Ακτινογραφία κεφαλής	0.07	3.5
Τομογραφία κεφαλής	2	100
Τομογραφία θώρακα	8	400
Σπινθηρογράφημα οστών με Tc-99m	4	200
Δυναμικές μελέτες της καρδιάς με Tc-99m	6	330

Όπως φαίνεται, ο σχετικά υψηλός κίνδυνος μιας τομογραφίας θώρακα δεν είναι μεγαλύτερος από τον κίνδυνο εργασίας ενός έτους στον κλάδο των μεταφορών. Οι χρήσεις αυτών των διαδικασιών υπερτερούν σαφώς οποιωνδήποτε πιθανών αρνητικών επιδράσεων σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις και, επιπλέον, οι γιατροί συνήθως τις χρησιμοποιούν μόνο ως έσχατη λύση.

Οι γνώσεις μας για τις επιδράσεις της ιονίζουσας ακτινοβολίας στο ανθρώπινο σώμα βασίζονται κυρίως στη μελέτη των συνεπειών:

1. των ατομικών βομβαρδισμών της Χιροσίμα και του Ναγκασάκι, και άλλων ατομικών εκρήξεων — περισσότερα από 115.000 άτομα
2. εξετάσεων με ακτίνες Χ (ιδίως φθορισμοσκόπησης) — περισσότεροι από 125.000 ασθενείς
3. εργαζομένων στην πυρηνική βιομηχανία — περίπου 210.000 εργαζόμενοι
4. ατόμων που υποβλήθηκαν σε ραδιοθεραπεία — περισσότεροι από 250.000 ασθενείς
5. κατοίκων περιοχών με αυξημένο επίπεδο φυσικής ακτινοβολίας — περισσότερα από 100.000 άτομα
6. θυμάτων των πυρηνικών ατυχημάτων του Τσερνόμπιλ και της Φουκουσίμα

Σε όλες τις προαναφερθείσες περιπτώσεις οι δόσεις κυμάνθηκαν από κλάσμα ενός sievert έως και πάνω από 1 Sv. Ο αριθμός των ατόμων που εξετάστηκαν δεν είναι διόλου μικρός. Παρ' όλα αυτά, τα συμπεράσματά μας είναι αξιόπιστα για σχετικά υψηλές δόσεις, ας πούμε άνω των 200 mSv, και υπάρχουν πολλές αμφιβολίες σχετικά με τις επιδράσεις μικρών δόσεων. Ο βασικός λόγος είναι ότι τέτοιες επιδράσεις, εάν υπάρχουν, απαιτούν την εξέταση τεράστιου αριθμού ατόμων που πάσχουν από διάφορες ασθένειες οι οποίες υποτίθεται ότι οφείλονται στην ακτινοβολία, και τη σύγκριση αυτής της ομάδας (κοόρτης) με μια εξίσου μεγάλη ομάδα ατόμων που δεν ήρθαν σε επαφή με ακτινοβολία.

Μέγεθος	Μονάδα	Ορισμός	Σημειώσεις
Απορροφούμενη δόση (D)	gray (Gy)	Η ενέργεια που απορροφάται στο μέσο από την ακτινοβολία	1 Gy = 1 J/kg
Ισοδύναμη δόση (H)	sievert (Sv)	H = Q × D, όπου D είναι η απορροφούμενη δόση και Q είναι η Σχετική Βιολογική Αποτελεσματικότητα (RBE).	Η ισοδύναμη δόση δεν μπορεί να μετρηθεί άμεσα. Για παράδειγμα, το RBE είναι 1 για ακτινοβολία γάμμα, 5-10 για νετρόνια και 20 για ακτινοβολία άλφα.
Ενεργός δόση (E)	sievert (Sv)	Σταθμισμένο ως προς τον ιστό άθροισμα των ισοδύναμων δόσεων σε όλους τους καθορισμένους ιστούς και τα όργανα του σώματος.	Λαμβάνει υπόψη την ευαισθησία των διαφόρων ιστών του σώματος στην ακτινοβολία. 1 Sv = 1 J/kg
Ενεργότητα	becquerel (Bq)	Αριθμός αποδιεγέρσεων ανά δευτερόλεπτο	Η μονάδα αυτή είναι ανεξάρτητη από τον τύπο της ακτινοβολίας ή την ενέργειά της. 1 Bq = 1 s-1

Από μελέτες των επιζώντων της Χιροσίμα και του Ναγκασάκι εκτιμάται ο επιπλέον κίνδυνος εκδήλωσης καρκίνου στο 5% ανά Sv. Ωστόσο, δεδομένου ότι περίπου το 20% των ανθρώπινων θανάτων οφείλεται σε καρκίνους, ο κανονικός κίνδυνος εκδήλωσης θανατηφόρου καρκίνου είναι ήδη 200.000 μικροκίνδυνοι. Αυτό σημαίνει ότι σε πληθυσμό 10.000 ατόμων που ακτινοβολήθηκαν με δόση 1 Sv, θα εμφανιστούν 500 περιπτώσεις καρκίνου επιπλέον των 2.000 καρκίνων που οφείλονται σε άλλα αίτια.

Πληθυσμοί που κατοικούν σε περιοχές με φυσικά υψηλή ακτινοβολία μελετώνται προκειμένου να εκτιμηθούν οι επιδράσεις των μικρών δόσεων. Μία υπόθεση είναι ότι οι επιδράσεις της ακτινοβολίας στην υγεία εξαρτώνται γραμμικά από τη δόση, ακόμη και στις χαμηλότερες δόσεις. Αυτό είναι γνωστό ως Γραμμική Υπόθεση Μηδενικού Κατωφλίου (LNT). Το μεγάλο πλεονέκτημά της είναι η απλότητα και η ευκολία υπολογισμού των αναμενόμενων επιδράσεων. Ωστόσο, μετά το ατύχημα του Τσερνόμπιλ, η εκτίμηση κατά LNT για τον αριθμό των επιπλέον καρκίνων στις ΗΠΑ λόγω της ραδιενεργού πτώσης από το Τσερνόμπιλ αποδείχθηκε εντελώς λανθασμένη και δεν εμφανίστηκαν ποτέ επιπλέον καρκίνοι στις ΗΠΑ εξαιτίας αυτού του γεγονότος. Επομένως, στις περιοχές χαμηλής δόσης είτε ο συντελεστής κινδύνου 5% ανά Sv υπερεκτιμάται σημαντικά είτε, γενικά, η υπόθεση LNT πρέπει να απορριφθεί.

Για παράδειγμα, η κατάποση 100 δισκίων παρακεταμόλης ταυτόχρονα πιθανώς θα οδηγούσε σε θάνατο. Τότε, σύμφωνα με την υπόθεση LNT, ο συντελεστής κινδύνου που συνδέεται με κάθε δισκίο είναι 0.01. Σημαίνει αυτό ότι αν 100 άτομα πάρουν από ένα μόνο δισκίο παρακεταμόλης, ένα από αυτά θα πεθάνει; Αυτό είναι απίθανο, γεγονός που υποδηλώνει ότι η σχέση είναι σε αυτή την περίπτωση μη γραμμική.

Η σχέση επίδρασης-δόσης είναι πολύ πιθανό να είναι επίσης μη γραμμική.

Οι επιδράσεις της ακτινοβολίας περιγράφονται συχνά ως στοχαστικές ή ντετερμινιστικές. Μια καλύτερη διαίρεση θα ήταν σε πρώιμες και καθυστερημένες επιδράσεις, αλλά δεν είναι η συμβατική ορολογία.

Οι ντετερμινιστικές επιδράσεις είναι απλές στην αξιολόγηση: όταν η δόση ακτινοβολίας υπερβεί μια συγκεκριμένη τιμή κατωφλίου, εμφανίζεται μια αρνητική επίδραση (εγκαύματα δέρματος ή νέκρωση, για παράδειγμα). Συνεπάγονται υψηλές δόσεις και είναι αρκετά σπάνιες. Οι στοχαστικές επιδράσεις είναι συνέπεια μιας καθαρά στατιστικής «πρόσκρουσης» ενός ζωντανού κυττάρου από ένα ιονίζον σωματίδιο (άλφα, βήτα ή γάμμα) και της δημιουργίας επικίνδυνων χημικών ιόντων γνωστών ως ελεύθερες ρίζες. Αυτές οι ρίζες επιτίθενται στο DNA και ως αποτέλεσμα το κύτταρο μπορεί να αρχίσει να διαιρείται και να πολλαπλασιάζεται με εσφαλμένο τρόπο. Με άλλα λόγια, το κύτταρο μπορεί να μεταλλαχθεί και να γίνει καρκινικό κύτταρο. Σύμφωνα με αυτή τη λογική, ακόμη και μια ελάχιστη δόση ακτινοβολίας έχει πιθανότητα να αποβεί καταστροφική. Και αν οι επιδράσεις είναι στατιστικές, τότε μπορούν να αυξάνονται γραμμικά με τη δόση.

Ντετερμινιστικά έναντι στοχαστικών μοντέλων
Στα ντετερμινιστικά μοντέλα	το αποτέλεσμα του μοντέλου καθορίζεται πλήρως από τις τιμές των παραμέτρων και τις αρχικές συνθήκες.
Τα στοχαστικά μοντέλα	έχουν κάποια εγγενή τυχαιότητα. Το ίδιο σύνολο τιμών παραμέτρων και αρχικών συνθηκών οδηγεί σε ένα σύνολο διαφορετικών αποτελεσμάτων.

Ωστόσο, περίπου 15.000 σωματίδια διέρχονται από το σώμα μας κάθε δευτερόλεπτο. Κατά τη διάρκεια μιας μόνο ιατρικής ακτινογραφίας εκτιθέμεθα σε 10¹¹ ακτίνες γάμμα. Τότε, βάσει της υπόθεσης LNT, η πιθανότητα κακοήθους μετάλλαξης πρέπει να είναι πολύ, πολύ χαμηλή, περίπου 1 σωματίδιο στα 30.000.000.000.000.000 (30 τετράκις εκατομμύρια). Σε 70 χρόνια ζωής, η συνολική πιθανότητα εκδήλωσης καρκίνου εξαιτίας αυτής της ακτινοβολίας μπορεί να εκτιμηθεί σε μόνο 1 στις 900.

Το ανοσοποιητικό μας σύστημα μας προστατεύει αποτελεσματικά από πολυάριθμες ασθένειες, και λαμβάνοντας ορισμένα φάρμακα (εμβόλια για παράδειγμα) γνωρίζουμε ότι μπορεί να ενεργοποιηθεί και να είναι έτοιμο να πολεμήσει τον εχθρό μόλις εμφανιστεί στο σώμα μας. Σε ποντίκια που ακτινοβολήθηκαν με σχετικά μικρή δόση έως 200 mSv, το επίπεδο των αντισωμάτων αυξήθηκε σημαντικά και μειώθηκε μόνο μετά από πολύ μεγάλες δόσεις. Στην πραγματικότητα, ποντίκια που ακτινοβολήθηκαν με δόση 0.5 - 1 Sv παρουσίασαν μικρότερο αριθμό καρκίνων από τον μη ακτινοβοληθέντα πληθυσμό ποντικιών. Η ακτινοβολία χαμηλής δόσης χρησιμοποιείται συχνά για τη θεραπεία του καρκίνου, και οι υψηλές δόσεις ακτινοβολίας που χρησιμοποιούνται στη θεραπεία του καρκίνου γίνονται καλύτερα ανεκτές εφόσον έχουν χορηγηθεί νωρίτερα χαμηλές, προστατευτικές δόσεις.

Περίπου ένα εκατομμύριο μεταλλάξεις συμβαίνουν φυσικά σε κάθε κύτταρο κάθε ημέρα! Περίπου το ένα δέκατο από αυτές προκαλεί βλάβη στο διπλόκλωνο DNA. Για να επιβιώσει, το σώμα μας διαθέτει ένα φυσικό σύστημα επιδιόρθωσης. Ωστόσο, εάν η βλάβη συμβεί πολύ γρήγορα και σε μεγάλη κλίμακα, μπορεί να μην είναι δυνατή η αρκετά γρήγορη ή πλήρης επιδιόρθωσή της. Αυτός είναι ο λόγος που οι επιδράσεις της ιονίζουσας ακτινοβολίας εξαρτώνται όχι μόνο από τη δόση, αλλά και από τον ρυθμό δόσης, γεγονός που υποδηλώνει μη γραμμική απόκριση.

Παρά τη μακροχρόνια μελέτη των επιδράσεων της ακτινοβολίας, δεν διαθέτουμε ακόμη αξιόπιστο μοντέλο κινδύνου. Επί του παρόντος, πολλά μοντέλα κινδύνου χρησιμοποιούν έναν αριθμό παραμέτρων που εκτιμώνται από πειράματα, αλλά η στατιστική τους ισχύς δεν είναι μεγάλη. Επομένως πρέπει επίσης να βασιζόμαστε στην κοινή λογική, η οποία προκύπτει από την παρατήρηση και όχι από αναξιόπιστες εικασίες.

Το 1982, ο Bernard L. Cohen έστειλε ερωτηματολόγια σε τυχαία επιλεγμένα μέλη της Health Physics Society και της Radiation Research Society. Φρόντισε ώστε τα επιλεγμένα άτομα να εργάζονται σε πανεπιστήμια και όχι στην κυβέρνηση, ώστε να μην ανησυχούν ότι τα αποτελέσματα του ερωτηματολογίου θα τους κόστιζαν τη δουλειά τους. Η ανώνυμη απάντηση 211 ατόμων έδειξε ότι, στη σύγκριση του φόβου του γενικού κοινού για την ακτινοβολία με τον πραγματικό κίνδυνο της ακτινοβολίας, ο φόβος του κοινού αποδείχθηκε:

1. κατά πολύ μικρότερος από τον ρεαλιστικό σε 2 περιπτώσεις
2. ουσιαστικά μικρότερος από τον ρεαλιστικό σε 9 περιπτώσεις
3. κατά προσέγγιση ρεαλιστικός σε 8 περιπτώσεις
4. ελαφρώς μεγαλύτερος από τον ρεαλιστικό σε 18 περιπτώσεις
5. ουσιαστικά μεγαλύτερος από τον ρεαλιστικό σε 104 περιπτώσεις
6. κατά πολύ μεγαλύτερος από τον ρεαλιστικό σε 70 περιπτώσεις

Αυτή ήταν η απάντηση ατόμων που θα αναμενόταν να είναι καλύτερα ενημερωμένα, κριτικά και συχνά με επιστημονική εμπειρογνωμοσύνη. Τι μπορούμε λοιπόν να περιμένουμε στην περίπτωση όλων των άλλων, των οποίων η γνώμη διαμορφώνεται κυρίως από τα μέσα μαζικής ενημέρωσης, τα οποία τις περισσότερες φορές υπερβάλλουν τους πραγματικούς κινδύνους; Γι' αυτό άνθρωποι που συχνά αντιτίθενται στους πυρηνικούς σταθμούς για λόγους ασφαλείας θεωρούν τον κίνδυνο από τη χρήση ακτίνων Χ μικρότερο από ό,τι είναι στην πραγματικότητα.

Η ευρέως αποδεκτή ετήσια δόση του 1 mSv πάνω από τη φυσική ακτινοβολία υποβάθρου (2.5 mSv) είναι σίγουρα πολύ κάτω από τη δόση που μπορεί να είναι επιβλαβής. Άρα μπορεί να είναι ενδιαφέρον να προσδιοριστεί ο κίνδυνος σε ποσοτική κλίμακα. Η ICRP, η Διεθνής Επιτροπή Ραδιολογικής Προστασίας, συνιστά τον συντελεστή κινδύνου 5%/Sv, ο οποίος είναι λογικός στο εύρος των υψηλών δόσεων.

Αυτό σημαίνει ότι σε πληθυσμό ενός εκατομμυρίου ατόμων που ακτινοβολήθηκαν με δόση 1 Sv αναμένονται 50.000 επιπλέον θάνατοι. Αν η δόση μειωθεί σε 1 mSv, ο αριθμός των θανάτων μειώνεται σε 50, ισοδύναμο με 50 μικροκινδύνους. Πρέπει να τονίσουμε ότι η συνέπεια της συλλογιστικής μας απαιτεί στιγμιαία χορήγηση της δόσης, καθώς η βάση της LNT είναι οι επιδράσεις των ατομικών εκρήξεων στην Ιαπωνία, οι οποίες συνέβησαν σε περίπου 10^-8 δευτερόλεπτα.

50 μικροκίνδυνοι ισοδυναμούν με

1. κάπνισμα 3 πακέτων τσιγάρων
2. ποδηλασία 600 χλμ.
3. οδήγηση 3.250 χλμ. με αυτοκίνητο
4. διάσχιση πολυσύχναστου δρόμου 2 φορές την ημέρα για ένα χρόνο
5. κατανάλωση ενός ποτηριού κρασιού ημερησίως για ένα χρόνο
6. μια ακτινογραφία νεφρών

Αν θέλαμε να είμαστε συνεπείς, θα έπρεπε να προστατεύουμε το κοινό από όλους τους κινδύνους που αναφέρθηκαν παραπάνω. Για παράδειγμα, δεδομένου ότι ο μέσος οδηγός οδηγεί το αυτοκίνητό του περίπου 10.000 χλμ. ετησίως, η χρήση αυτοκινήτων θα έπρεπε να απαγορευτεί αυστηρά. Ποδηλατικοί αγώνες όπως ο Tour de France (3.500 χλμ.) θα έπρεπε να θεωρούνται ότι ενέχουν απαράδεκτο κίνδυνο! Στην πράξη, κανείς δεν σκέφτεται καν τέτοιους περιορισμούς.

Εν τω μεταξύ, η ετήσια πρόσθετη δόση του 1 mSv προκαλεί πραγματικό οικονομικό κόστος. Για τους Αμερικανούς φορολογούμενους, το εκτιμώμενο κόστος είναι 2.5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ ετησίως! Αυτό θα μπορούσε να μειωθεί σημαντικά αν το όριο δόσης ακτινοβολίας αυξανόταν κατά συντελεστή 10, σύμφωνα με το τυπικό παγκόσμιο εύρος του φυσικού επιπέδου ακτινοβολίας.

Εκτιθέμεθα συνεχώς σε φυσική πυρηνική ακτινοβολία, ενώ η ανθρωπότητα παράγει ακτινοβολία και τεχνητά, με τεράστια οφέλη αλλά και με κάποιους κινδύνους. Τα οφέλη περιλαμβάνουν την πυρηνική ενέργεια, χρήσεις στην αποστείρωση και σε ιατρικές διαδικασίες που βοηθούν στη σωτηρία εκατομμυρίων ανθρώπων.

Οι κίνδυνοι είναι δύσκολο να προσδιοριστούν. Ο μεγαλύτερος κίνδυνος είναι ο καρκίνος, αλλά καθώς ο καρκίνος εκδηλώνεται από μόνος του σε σχετικά υψηλό ποσοστό, είναι δύσκολο να γνωρίζουμε ποιοι καρκίνοι προκαλούνται από την ακτινοβολία και ποιοι αναπτύσσονται από άλλα αίτια. Είναι επίσης δύσκολο να γνωρίζουμε πόσο επικίνδυνη είναι, καθώς οι αρνητικές επιδράσεις από περιστατικά όπως το Τσερνόμπιλ ή η Φουκουσίμα μερικές φορές υπερβάλλονται, δημιουργώντας αβάσιμο φόβο στο ευρύ κοινό.

Ελπίζεται ότι οι κυβερνήσεις και η κοινή γνώμη για την πυρηνική τεχνολογία θα εξελιχθούν, καθώς η εναλλακτική ενέργεια είναι ένα πολύ επείγον ζήτημα και η πυρηνική ενέργεια είναι αναμφισβήτητα ο ασφαλέστερος, καθαρότερος και πιο αποδοτικός τρόπος παραγωγής μεγάλων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας. Αν οι αποφάσεις λαμβάνονται αποκλειστικά με επιστημονικά κριτήρια, χωρίς την επίδραση πολιτικών ή οικονομικών παραγόντων, υπάρχει πιθανότητα στο μέλλον η πυρηνική ακτινοβολία να αντιμετωπίζεται στο ίδιο επίπεδο με τους άλλους κινδύνους. Όσο υψηλότεροι είναι οι κίνδυνοι, τόσο περισσότερο φοβόμαστε. Αλλά όσο περισσότερο φοβόμαστε, τόσο περισσότερες προσπάθειες πρέπει να καταβληθούν για να κατανοήσουμε τι φοβόμαστε και αν οι φόβοι μας είναι βάσιμοι.