V r. 1955 Valné Shromáždění OSN ustavilo Vědecký výbor proúčinky atomového záření (United Nations Committee on the Effectsof Atomic Radiation – UNSCEAR), aby shromažďoval a vyhodnocoval
informace o úrovních ionizujícího záření a o jeho účincích.

Tato publikace usiluje o objektivní předložení poznatků o úrovníchzáření a jeho účincích způsobem, který je přístupný každému čtenáři.
Je založena na vědeckých zprávách UNSCEAR, které jsou použity jako
hlavní zdroje informací.

ZÁŘENÍ ÚČINKY a ZDROJE

To bylo odezvou na obavy o účincích ionizujícího záření na lidské
zdraví a životní prostředí, když tehdejší spad z testování jaderných
zbraní v atmosféře zasahoval lidi vzdušnou cestou, vodou a­potravinami. První zpráva, kterou vydal UNSCEAR, položila vědecké
základy, na nichž byla v r. 1963 přijata Částečná smlouva o zákazu
jaderných testů zakazující testování jaderných zbraní v atmosféře.

ZÁŘENÍ

ÚČINKY a ZDROJE
Co je záření?
Co nám záření může způsobovat?
Kde se můžeme se zářením setkat?

›1 000 mSv

100 mSv

Dávka užívaná v radioterapii

Dávka kosmonauta(4 měsíce)

10 mSvCT břicha

1 mSv

Pracovník v jaderném průmyslu(1 rok)0,1 mSv

Snímek hrudníku nebo let (20 hodin)

0,01 mSv

Snímek zubů0,001 mSv

Para ořechy (30g)

Program OSN pro ochranu životního prostředí

ZÁŘENÍ

ÚČINKY a ZDROJE
Co je záření?
Co nám záření může způsobovat?
Kde se můžeme se zářením setkat?

Program OSN pro ochranu životního prostředí

PRÁVNÍ VÝHRADY VYDAVATELE
Tato publikace je do značné části založena na výsledcích práce Vědeckého výboru
OSN pro účinky atomového záření, který je dceřinou institucí Valného shromáždění
OSN. Jako sekretariát této publikace působil Program OSN pro ochranu životního
prostředí. Přitom tato publikace nereprezentuje nutně stanoviska Vědeckéhovýboru Programu OSN pro ochranu životního prostředí.
Použitá označení a prezentace dat v této publikaci neznamenají prosazováníjakéhokoliv stanoviska Programu OSN pro ochranu životního prostředí ve vztahu kprávnímu statutu jakéhokoliv státu, území, města, areálu nebo jejich představitelů
nebo ve vztahu k vymezení jejich hranic či zájmových pásem.
Části publikace je dovoleno pro vzdělávací nebo neziskové účely reprodukovat bez
zvláštního souhlasu majitele copyright za předpokladu uvedení zdroje. Program
Spojených národů pro ochranu životního prostředí bude vděčen za poskytnutívýtisku každé publikace, která použije tento podklad jako zdroj.
Tuto publikaci nelze použít k prodeji ani pro jiné komerční účely bez předběžného
písemného schválení Programem OSN pro ochranu životního prostředí.
Program OSN pro ochranu životního prostředí podporuje celosvětově i ve svých
vlastních aktivitách akce směřující ke zdravému životnímu prostředí. Originálnípublikace je tištěna na recyklovaném stoprocentně bezchlorovém papíru.
Distribuční politika UNEP usiluje o snižování uhlíkové stopy.

Kategorizace: Záření: Účinky a zdroje, Program OSN pro ochranu životního
prostředí, 2016
ISBN: 978-92-807-3600-7
Job No.: DEW/2036/NA
Copyright © Program OSN pro ochranu životního prostředí, 2016
Opravená elektronická verzeZÁŘENÍ

ÚČINKY a ZDROJE
Co je záření?
Co nám záření může způsobovat?
Kde se můžeme se zářením setkat?

Program OSN pro ochranu životního prostředí

PODĚKOVÁNÍ
Tato publikace je z velké části založena na výsledcích práce Vědeckého výboru OSN proúčinky atomového záření, který je dceřinou institucí Valného shromáždění OSN a na
publikaci Programu OSN pro ochranu životního prostředí „ Radiation: doses, effects, risks,původně vydané v r. 1985 a 1991 Geoffrey Lean.
Tato publikace byla původně vydána v angličtině. Překlad do češtiny byl připraven Státním
úřadem pro jadernou bezpečnost (Česká republika). V případě nejasností je rozhodující
anglický text.
Technická redakce: Malcolm Crick a Ferid ShannounPříprava textu: Susan Cohen-Unger a Ayhan Evrensel
Grafika a úprava: Alexandra Diesner-Kuepfer
A dále přispěli k této publikaci svými příspěvky a komentáři:Laura Anderson, John Cooper, Susan Cueto-Habersack, ­Emilie van Deventer, Gillian Hirth,David Kinley, Vladislav Klener, Kristine Leysen, Kateřina Navrátilová-Rovenská,
Jaya Mohan, ­Wolfgang-Ulrich Müller, Maria Pérez, Shin Saigusa, Bertrand Thériault,­Hiroshi Yasuda a Anthony Wrixon.

PŘEDMLUVA
Hirošima, Nagasaki, Three Mile Island,Černobyl a Fukušima: tato jména přispěla
ke strachu veřejnosti z ozáření jak při p­ oužitíjaderných zbraní, tak i z havárií jaderných
elektráren. Ve skutečnosti jsou lidé denně
mnohem více vystaveni ­ozáření z mnohajiných zdrojů, včetně atmosférických apozemních a také z používání ionizujícího
záření v lékařství a průmyslu.
V r. 1955 vyvolaly obavy veřejnosti
zkoušky jaderných zbraní s možnými
důsledky atomového záření přítomného
v ovzduší, vodě a potravě. Jako odezvu natuto situaci ustavilo Valné shromáždění OSN Vědecký výbor OSN o účincích atomového záření (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic
Radiation — UNSCEAR), aby soustřeďoval a vyhodnocoval informace o úrovních ionizujícího záření a jeho účincích. První zpráva Výboru soustředila vědecké
podklady pro vyjednávání o Smlouvě o částečném zákazu zkoušek jaderných
zbraní v r. 1963, která zakázala testy jaderných zbraní v atmosféře. Od té dobyVýbor pokračuje v přípravě a vydávání odborně náročných zpráv o radiační
expozici, které zahrnují i zprávy o vyhodnocení havárií jaderných ­elektrárenv Černobylu a Fukušimě. Výbor tedy soustavně vykonává činnost, která má­vysokou hodnotu jak pro vědecká společenství, tak i pro politická ­rozhodování.
Informace o zdrojích záření a jeho účincích, které publikuje vědecká
komunita, jsou zaměřeny spíše technicky, a jsou tedy pro širokou veřejnost
nesnadno srozumitelné. Lidé jsou tedy často spíše zmateni než informováni. Převažuje strach a řada nedorozumění, která se rodí a klíčí po řadudesítiletí. Tato publikace se pokouší o vypořádání s tímto problémem tím,že detailně popisuje nejvýznamnější a co nejnovější informace z Výboru odruzích ionizujícího záření, jeho zdrojích a účincích na člověka i na životní
prostředí a zpřístupňuje je běžnému čtenáři.
Dnes sekretariát UNSCEAR působí pod záštitou Programu OSN pro ochranuživotního prostředí (United Nations Enivironment Programme — UNEP), který
pomáhá jednotlivým zemím uplatňovat přístupy a praktiky prospěšné proochranu životního prostředí. Úsilí pomáhat veřejnosti v porozumění ionizujícímu záření a jeho vlivu na život na naší planetě odpovídá klíčovému mandátu
UNEP.

Jsem rád, že mohu blahopřát všem těm, kteří přispěli k přípravě tétopublikace i všem členům UNSCEAR a jeho národním delegátům, kteří
tak pilně pracovali během uplynulého šedesátiletí na těchto citlivých
­tématech.

Achim Steinervýkonný ředitel UNEP anáměstek Generálního sekretáře OSNOBSAHÚVOD			

1

1. CO JE ZÁŘENÍ?

3

1.2. Některá základní data
				Radioaktivní přeměna a poločasy
				Jednotky záření

4
6
7

1.1.

1.3.

Trochu historie

3

Pronikavost ionizujícího záření

9

2. CO NÁM ZÁŘENÍ MŮŽE ZPŮSOBOVAT?

11

2.1. Účinky na člověka
				Časné zdravotní účinky
				Pozdní zdravotní účinky
				Účinky na potomstvo

13
14
15
18

2.2.

Účinky na živočichy a rostliny

22

2.3.

Vztah mezi dávkou záření a účinkem

24

3. KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

27

3.2. Umělé zdroje záření
				Lékařské zdroje záření				Jaderné zbraně				Jaderné reaktory
				Průmyslové a jiné aplikace

32
33
37
39
48

3.1. Přírodní zdroje záření
				Kosmické záření
				Pozemní zdroje				 Zdroje v potravinách a nápojích

3.3.

Průměrné radiační expozice obyvatel a pracovníků

28
28
29
32

54

ÚVODDříve než začneme svůj výklad, je třeba osvětlit rozdíl mezi ionizujícíma neionizujícím zářením. Ionizující záření má dostatek energie k tomu, abyuvolňovalo elektrony z atomů, čímž zanechává atomy elektricky nabité,
zatímco neionizující záření, jako jsou rádiové vlny, viditelné světlo nebo
ultrafialové záření, takovou schopnost nemá. Tato publikace se týká r­adiační
expozice z přírodních i umělých zdrojů. Slovo záření v celé této publikaci sevztahuje výlučně jen k ionizujícímu záření.

Příklady různých aplikací elektromagnetického záření
4

Pásmo radiových vln

Mikrovlnné záření

Infračervená
oblastViditelné Ultrafialová RTG Záření
světlooblastzáření gama(eV) (Hz)Neionizující záření

Frekvence

104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013

Kosmickézáření

Ionizující záření

1014 1015 1016 1017 1019 1021 1023

Energie

10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1

1

101

102

104

106 108 1010

Neionizující záření nemá dostatek energie (měřené v elektronvoltech – eV) k tomu, abyvyvolalo změny v atomech a molekulách

Dnes toho známe o zdrojích a účincích expozice záření zřejmě více než ojiných škodlivinách a vědecké společenství soustavně tyto poznatky aktualizuje a analyzuje. Většina lidí má povědomí o využívání záření v jaderné energetice nebo o jeho lékařských aplikacích. Sotva jsou však běžně známa
mnohá další užití různých jaderných technologií v průmyslu, zemědělství,
stavebnictví, výzkumu a v dalších odvětvích. Mnohý čtenář, který čte o tomto
tématu poprvé, bývá překvapen, že zdroje záření způsobující lidem největší
expozici nepřitahují nutně také jejich největší pozornost. Ve skutečnosti jenejvětší expozice způsobována přírodními zdroji, které jsou odjakživa přítomny v životním prostředí, a největším přispěvatelem k ní je celosvětově
existující využívání záření v lékařství. Vedle toho každodenní zkušenosti zvyužívání letecké dopravy a z přebývání v nevhodně isolovaných budováchÚVOD1v některých částech světa poukazují na další možné nezanedbatelné­příspěvky k expozici lidí.
Tato publikace představuje pokus Programu OSN pro ochranu životního
prostředí (UNEP) a sekretariátu Vědeckého výboru OSN o účincích atomového záření (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic
Radiation — UNSCEAR) poskytnout pomoc pro zvýšení povědomí a prohloubení znalostí o zdrojích, úrovních a účincích expozice ionizujícímu
záření. V r. 1955 se podařilo soustředit vedoucí vědecké osobnosti z 27 členských států OSN a Valné shromáždění OSN ustavilo výbor UNSCEAR, aby
hodnotil v celosvětovém rozsahu radiační expozice, jejich účinky a rizika.
Tento výbor však nestanoví, ba ani nedoporučuje jmenovitě žádné
­standardy/normy ochrany. Nicméně zpracovává a poskytuje vědecké informace, které umožňují národním řídícím orgánům i jiným uskupením dále
postupovat směrem k regulačním opatřením. Vědecké výsledky získané
UNSCEAR v uplynulých šesti dekádách jsou hlavním zdrojem informací protuto publikaci.

2

1. CO JE ZÁŘENÍ?
Abychom mohli mluvit o úrovních ionizujícího záření, o jeho ­účincícha rizicích, musíme se nejprve věnovat určitým základním vědeckým
poznatkům oboru. Jak radioaktivita, tak i záření jí produkované, byly­přítomny na Zemi mnohem dříve, než se na ní objevil život. Ve skutečnosti
byly radioaktivní látky a jejich záření přítomny v kosmickém prostoru od jehovzniku a byly materiálem vyskytujícím se na naší planetě při jejím vytváření.
Ale lidstvo objevilo tento základní, univerzální fenomén až v posledních
letech 19. století a stále se ještě učí novým cestám jeho ­využívání.

1.1. Trochu historie
V r. 1895 Wilhelm Conrad Roentgen, objevil záření, které nazval X-paprsky
a které mohlo být použito k pohledu do lidského těla. Tento objev byl předzvěstí lékařského využívání záření, které se od té doby široce rozšiřovalo.
Roentgenovi byla v r. 1901 udělena první Nobelova cena za fyziku jako přiznání jeho mimořádného přínosu lidstvu. Jeden rok po Roentgenovu
objevu položil náhodně francouzský vědec, Henri Becquerel, několik fotografických desek do zásuvky, kde byly úlomky minerálu obsahujícího uran.
Když je potom vyvolal, zjistil s překvapením, že byly vystaveny ozáření.
Tento jev nazval radioaktivitou, která se projevuje tím, že energie se z atomuuvolňuje spontánně. Radioaktivita je dnes měřena v jednotkách zvaných
becquerel (Bq) po Henrim Becquerelovi. Brzy potom mladá chemička Marie
Skłodowska-Curie, ve výzkumech pokračovala a byla první, která přispěla
k rozšíření pojmu radioaktivita. V r. 1898 ona a její manžel Pierre Curie objevili, že uran vydává záření, které se tajemně přeměňuje v jiné prvky, z nichž
jeden nazvali polonium po rodné zemi manželky a jiný nazvali radium, tedy„zářící“ prvek. Marie Curie obdržela v r. 1903 spolu s Pierrem Curie a Henri

Wilhelm C. Roentgen (1845–1923)

Marie Curie (1867–1934)

Henri Becquerel (1852–1908)

CO JE ZÁŘENÍ?

3

Becquerelem Nobelovu cenu v oboru fyziky. Byla první ženou, která byla
takto vyznamenána, znovu pak obdržela Nobelovu cenu v r. 1911 za své
objevy v oboru radiační chemie.

1.2. Některá základní dataVědci zkoumají, jak porozumět atomu a zejména jeho struktuře. Víme,že atomy mají maličké pozitivně nabité jádro obklopené mrakem záporně
nabitých elektronů. Jádro představuje svou velikostí jen asi sto tisícinu
celého atomu, je ale tak hutné, že odpovídá prakticky úhrnné hmotě atomu.
Jádro je obecně shlukem částic, protonů a neutronů, které jsou těsně
semknuty. Protony mají kladný náboj. Neutrony žádný elektrický náboj
nemají. Chemické prvky jsou určovány počtem svých protonů a neutronů
v jádře (např. bor má atom s 5 protony, atom uranu má 92 protonů). Prvky
se shodným počtem protonů, ale rozličným počtem neutronů se nazývají
­izotopy (např. uran-235 a uran-238 se liší rozdílem tří neutronů v jádře).
Atom jako celek nemá normálně ani negativní ani pozitivní náboj, protože
má stejný počet negativně nabitých elektronů jako pozitivně nabitých
­protonů.

Atom

Atomové číslo
SymbolNázev

Elektron

5

B

Bór

Proton- Početelektronů
- Početprotonů

NeutronAtom je složen z jádra tvořeného neutrálními neutrony a kladně nabitými protony, které je
obklopeno mrakem záporně nabitých elektronů. V klidovém, nenabitém atomu je počet
elektronů a protonů shodný a odpovídá atomovému číslu prvku.

4Některé atomy jsou přirozeně stabilní jiné nestabilní. Atomy s­ estabilním jádrem, které se spontánně přeměňují a uvolňují energii
nv podobě záření, se nazývají radionuklidy. Tato energie působí na jiné
atomy a ionizuje je. Ionizace je proces, při kterém atom získá kladný nebozáporný náboj v důsledku ztráty nebo získání elektronu. Ionizující záření
nese takovou energii, že může odtrhnout elektrony z jejich oběžné dráhy
a vytvářet nabité atomy zvané ionty. Vyzáření seskupení dvou protonů
a dvou neutronů je podstatou přeměny alfa, vyzáření elektronů je označeno jako přeměna beta. Často nestabilní nuklid nese takové množství
energie, že emise částic nestačí k jeho stabilizaci. Vydává potom mocný
„výstřel“ energie ve formě elektromagnetického vlnění, tedy fotonů, cožje podstata záření gama.
Záření X je také elektromagnetické záření jako záření gama, ale energie jeho fotonů je nižší. Ve skleněné vakuované trubici se tvoří spektrum
X, když elektronový svazek produkovaný katodou zasahuje terčový materiál zvaný anoda. Spektrum X je určováno materiálem anody a energií
elektronů v urychleném svazku. X-záření může být generováno uměle
kdykoliv je toho třeba, což je velmi výhodné v průmyslových a lékařských
­aplikacích.

Rentgenová trubice
Svazek elektronů
Vakuové sklo

Anoda

+

Katoda–––RTG záření

CO JE ZÁŘENÍ?

5

Radioaktivní přeměna a poločasy
I když nestabilita je vlastní všem radionuklidům, přece některé jsou více
nestabilní než jiné. Např. částice v jádře atomu uranu-238 (s 92 protony a
136 neutrony) sotva drží pohromadě. Občas shluk dvou protonů a dvou
neutronů se odtrhne a opustí atom jako alfa částice, čímž přemění uran 238
v thorium-234 (s 90 protony a 144 neutrony v jádře). Ale thorium-234 jerovněž nestabilní, přeměňuje se však jiným procesem. Vysílá vysoce energetické elektrony jako částice beta, a mění tak jeden z neutronů v proton.
Vzniká tak atom protaktinia-234 s 91 protony a 143 neutrony v jádře. To
je však opět nestabilní a brzy se stává uranem-234. Tento proces pokračuje, atom jakoby postupně „opelichával“ až z něj zbývá atom olova-206 s
82 protony a 124 neutrony, který pak zůstává stabilní. Existují mnohé jiné
sekvence podobných transformací, neboli radioaktivních přeměn.

Uran radiová rozpadová řada250 000 let
80 000
let
214Po

210Po

1 602 let

3,8 dnípřeměnabetapřeměnagamaRůzné typy přeměn a jejich poločasy

3 min

214Pb

210Bi

í

22
let

přeměna
alfa

27 m
in

214Bi

218Po

n
138 d

222Rn

234Th

í

in

24
d

ní

226Ra

5 dn

230Th

19,7
m

let
iliard4,5 m

1,17 min
234Pa

s
160 μ

234U

238U

210Pb

206Pb Stabilní

Doba, za kterou se kterékoliv množství nějakého nestabilního prvku
přemění na polovinu, se nazývá poločas přeměny. Za jeden poločas se z
milionu atomů v průměru 500 000 přemění na něco jiného. V průběhu dalšího poločasu se přemění dalších 250 000 atomů a tak to pokračuje, dokud
se celé původní množství nepřemění (nerozpadne). Po době 10 poločasů
zbyde z původního milionu jen asi jeden tisíc atomů (tj. okolo 0,1 %). Ve výšeuvedeném příkladu by trvalo jen něco málo přes minutu, aby se p
­ olovinaatomů protaktinia-234 přeměnila na uran-234. Na rozdíl od toho by bylo6potřebí čtyři a půl miliardy let (4 500 000 000), aby se polovina původníhomnožství uranu-238 přeměnila na svůj dceřiný produkt thorium-234. Tím
se vysvětluje, že se kolem nás přirozeně vyskytuje pouze relativně málo­radionuklidů.

Jednotky záření
Dnes víme, že energie záření může poškozovat živou tkáň a že m
­ nožstvíenergie předané živé hmotě se vyjadřuje ve veličině dávka. Dávka záření
může být způsobována kterýmkoliv radionuklidem, nebo řadou radionuklidů, které buď zůstávají mimo objem těla, nebo ho ozařují zevnitř, např.
po jejich vdechnutí či požití. Dávkové veličiny jsou vyjadřovány různými
způsoby v závislosti na tom, jaký objem těla a které jeho části byly ozářeny,zda byl ozářen jedinec nebo větší skupina osob, a to ve vztahu k trvání
expozice (např. akutní ozáření).
Množství zářivé energie pohlcené v j­ ednomkilogramu tkáně se nazývá absorbovaná
dávka a je vyjádřena v jednotkách gray (Gy)podle jména anglického fyzika a pionýra
­radiobiologie Harold Gray. Ale tato veličina
nevystihuje úplnou představu o významu­ozáření, protože tatáž dávka alfa záření vyvolá
mnohem větší poškození než stejná dávka odbeta částic či gama záření. Pro srovnánívýznamu absorbovaných dávek od různých
typů záření je třeba dávku vážit vzhledem
k jejímu potenciálu způsobit stejný typ a míru
biologické škody. Takto vážená dávka senazývá ekvivalentní dávka, která se hodnotí v
jednotkách zvaných sievert (Sv) pojmenovaných podle švédského vědce Rolf Sievert.
Jeden sievert je 1 000 milisievertů, podobě
jako jeden litr vody je 1 000 mililitrů a jeden
metr je 1 000 milimetrů.

Harold Gray (1905–1965)
Rolf Sievert (1896–1966)

Je třeba dále uvážit, že některé části tělajsou zranitelnější než jiné. Např. stejná ekvivalentní dávka vyvolá spíše rakovinu plic než
rakovinu jater. Předmětem zvláštní pozornosti
jsou potom reprodukční orgány ve vztahu
k riziku dědičných následků. Aby bylo možno
CO JE ZÁŘENÍ?

7

porovnat dávky, kdy jsou ozářeny různé tkáně a orgány, jsou ekvivalentní
dávky váženy také ve vztahu k rozdílným částem těla. Výsledkem tohotovážení podle vnímavosti jednotlivých tkání a orgánů je veličina zvaná­efektivní dávka, která se také vyjadřuje v jednotkách sievert (Sv). Přitom
efektivní dávka je ukazatelem pravděpodobnosti vzniku nádorů či­genetických změn po ozařování malými dávkami, a není tedy určena
k posuzování následků ozáření dávkami vyššími.
Tento komplexní systém radiačních veličin je nutné pochopit v jejichvzájemné vazbě. To potom umožňuje odborníkům radiační ochrany individuální dávky soustavně zaznamenávat a vzájemně porovnávat, což jemimořádně důležité pro pracovníky se zdroji záření či vůbec všech, kteří
mohou být profesně ozářeni.

Veličiny záření
Fyzikální veličiny
Aktivita

Počet jaderných přeměn za jednotku času. Měří se jako
počet přeměn za sekundu a vyjadřuje se v ­jednotkáchbecquerel (Bq).

Absorbovaná dávkaMnožství energie deponované zářením v jednotce
hmotnosti látky. Jednotkou je jeden gray (Gy), což je joul
na kilogram.

Odvozené veličiny

8

Ekvivalentní dávka

Je to absorbovaná dávka násobená radiačním faktorem(wR), který zohledňuje skutečnost, že různé typy záření
způsobují při stejné absorbované dávce různou míru
poškození. Vyjadřuje se v sievertech (Sv), což jsou jouly na
kilogram.

Efektivní dávka

Je to ekvivalentní dávka násobená tkáňovým faktorem(wT ), který zohledňuje rozdílnou míru vnímavosti různých
orgánů a tkání na vyvolání poškození toutéž ekvivalentní
dávkou. Vyjadřuje se v sievertech (Sv), což jsou jouly na
kilogram.

Kolektivní dávka

Součet všech efektivních dávek členů dané populace nebo
dané skupiny lidí. Vyjadřuje se v jednotkách man-sievert(man Sv).

Dosud bylo pojednáno jen o dávkách jednotlivcům. Sečteme-li­ ohromady všechny individuální efektivní dávky, dospějeme k výsledku,dkterým je kolektivní efektivní dávka nebo prostě kolektivní dávka, a ta se
vyjadřuje v man-sievertech (man Sv). Např. roční kolektivní dávka­celosvětové populace je více než 19 milionů man Sv, což odpovídá ročníprůměrné dávce 3 mSv na jednotlivce.

1.3. Pronikavost ionizujícího záření
Stručně řečeno, záření může mít podobu toku částic (což zahrnuje částicealfa, beta a neutrony) nebo elektromagnetického vlnění (gama a X záření),obojí s rozdílnými hodnotami energie. Různé druhy vysílané energie atypy částic mají různou pronikavost látkou, a proto mají i rozdílné účinky
na živou hmotu. Protože alfa částice mají dva pozitivně nabité protony
a dva neutrony, jsou mezi částicemi nositeli největšího náboje. S tímto­větším nábojem je spojena také vyšší míra interakce s okolními atomy. Větší
interakce vede k rychlé ztrátě energie částic, čímž se zmenšuje pronikavost
alfa záření. Alfa záření může být zadrženo např. listem papíru. Beta částice,které jsou tvořeny negativně nabitými elektrony, nesou menší náboj, a tak
pronikají v živé tkáni do hloubky jednoho až dvou centimetrů. Gama záření
a X záření (např. rentgenové) jsou mimořádně pronikavá a procházejí vším,
co je méně hutné než silná ocelová deska. Uměle produkované neutrony
jsou vysílány nestabilním jádrem a vedou ke štěpení atomu nebo k jaderné

Pronikavost různých typů záření

částicealfa

elektron
protonneutrončásticebeta
RTGzáření
záření
gamačásticeneutron

Papír

Tělo

Ocel

Beton

CO JE ZÁŘENÍ?

9

fúzi. Neutrony se vyskytují také v přírodě jako složky kosmického záření.
Protože neutrony jsou částice elektricky neutrální, mají při průstupu látkou
nebo živou tkání velmi vysokou pronikavost.

102. CO NÁM ZÁŘENÍ MŮŽE ZPŮSOBOVAT?
Než budeme detailně pojednávat o účincích záření, měli bychom si­ řipomenout pionýry radiologických věd, o nichž je zmínka výše v textu.
p
Brzy po svém objevu učinil Henri Becquerel osobně neblahou zkušenost smožnými účinky záření na živé tkáně. Ampulka s radiem, kterou si uložil dokapsy, způsobila poškození přilehlého okrsku kůže.
Wilhelm Conrad Roentgen, který v r. 1898 objevil X-paprsky, zemřel na
rakovinu střeva v r. 1923. Marie Curie, která také byla vystavena záření pocelý svůj pracovní život, zemřela v r. 1934 na krevní onemocnění.
Uvádí se, že do konce padesátých let minulého století zemřelo v důsledku
expozice záření nejméně 359 „ranných“ radiačních pracovníků (zejménalékařů a jiných badatelů), kteří si nebyli vědomi nutnosti ochrany.
Není překvapením, že ti, kteří se zabývali lékařskou aplikací ionizujícího
záření, se také jako první věnovali vytváření doporučení k radiační ochraně
pracovníků. V r. 1928 byl v rámci konání druhého mezinárodního kongresu
radiologů ve Stockholmu zřízen Mezinárodní výbor ochrany před paprsky X
a radiem a jeho prvním předsedou byl zvolen Rolf Sievert. Po druhé světové
válce — s uvážením nových způsobů využívání záření také v nelékařských
oborech — byl výbor rekonstruován a přejmenován na Mezinárodní komisi
pro radiologickou ochranu (ICRP). Později, mezi lety 1958 až 1960, tedy vdobě mimořádných obav z genetických účinků jaderných zkoušek, působil
Rolf Sievert jako čtvrtý předseda UNSCEAR.
S rostoucím vědomím rizika spojeného s radiační expozicí se stalo­ vacáté století svědkem intenzivního výzkumu účinků záření na člověka adživotní prostředí. Nejdůležitějším vyhodnocením populačních skupin vystavených ozáření je studie přibližně 86 500 osob přeživších atomové bombardování v Hirošimě a Nagasaki v r. 1945 (odtud anglické označení the survivors of the atomic bombing — osoby přeživší atomové ­bombardování).
Další spolehlivá data pocházejí z poznatků zjištěných u lékařsky ozářených
pacientů a u pracovníků po havarijním ozáření (např. v jaderné elektrárně
Černobyl), a také z laboratorních pokusů na zvířatech a z buněčných studií.

CO NÁM ZÁŘENÍ MŮŽE ZPŮSOBOVAT?

11

Zdroje informací o účincích záření

Studie lidských populací

Pokusy na zvířatech

Klinická pozorování

Pokusy na buněčné úrovni`UNSCEAR vyhodnocuje co nejdůkladněji vědecké informace o účincíchozáření lidí a složek životního prostředí a zjišťuje, jaké účinky mohou být
spojeny s ozářením na různých úrovních.
Jak už uvedeno výše, biologický význam radiační expozice závisí na dávcezáření (tj. množství energie deponované ve tkáni), jeho typu a době, po k­ terouzáření působilo. V tomto hodnocení UNSCEAR běžně užívá termínu maládávka pro oblast pod 100 mGy a velmi malá dávka pro oblast pod 10 mGy.

Pásma dávek podle UNSCEAR
Více než ~ 1 Gy

Těžké radiační nehody(např. hasiči v Černobylu)Střední pásmo dávek~ 100 mGy až ~ 1 Gy

Pracovníci provádějící
­sanační práce v Černobylu

Nízké dávky~10 mGy až ~ 100 mGy

Vícefázová počítačová
tomografie (CT)

Velmi nízké dávkyMéně než ~ 10 m GyBěžné rentgenové snímky(tj. bez použití CT)

Vysoké dávky

122.1. Účinky na člověka
Více než sto let radiologického bádání od objevení ionizujícího záření
přineslo nesčetné informace o biologických mechanismech, jimiž záření
působí na zdraví. Je známo, že záření vyvolává projevy na úrovni buněčné
působící zánik buněk nebo buňky modifikuje zpravidla přímým účinkem
na vlákna deoxyribonukleové kyseliny (DNA) v chromosomech. Je-li počet
poškozených nebo usmrcených buněk dosti veliký, poškodí se orgány nebo
dokonce nastane smrt ozářeného subjektu. Také může vzniknout jiný typ
poškození DNA, které buňku neusmrtí. Takové poškození se obvykle zcela
opraví, ale pokud k opravě nedojde, pak výsledná změna — známá jako
mutace buňky — projeví své důsledky v následných buněčných dělenícha v závěru může vést k rakovině. Když se takové poškození týká buněk
­přenášejících genetickou informaci potomkům, může být jeho důsledkem
dědičné poškození. Informace o biologických mechanismech a o d­ ědičných
následcích se často získávají z laboratorních pokusů.

Radiační poškození vlákna DNA
Jednoduchý zlomγβDvojitý zlomαα = částice alfa, β = částice beta a γ = záření gama.

Na základě skutečnosti, že doba od ozáření k chorobným projevům jev závislosti na jejich typu nestejná, definují se zdravotní účinky radiační
expozice buď jako časné, nebo jako pozdní. Většinou se časné zdravotní
projevy rozpoznávají zjišťováním klinických příznaků u jednotlivců, naproti
tomu pozdní účinky - jako je rakovina – prostřednictvím epidemiologických
studií spočívajících ve zjišťování chorobných projevů v populaci. Zvláštní
pozornost je dále věnována zdravotním účinkům radiační expozice u dětí au embryí/plodů a také dědičným projevům.
CO NÁM ZÁŘENÍ MŮŽE ZPŮSOBOVAT?

13Časné zdravotní účinky
Časné zdravotní účinky jsou vyvolávány rozsáhlým poškozením/smrtíbuněk. Příkladem jsou kožní popáleniny, ztráta vlasů/ochlupení a zhoršení
plodnosti. Tyto účinky jsou charakteristické vysokým dávkovým prahem,který musel být překročen krátkou dobu před chorobným projevem.
­Intenzita účinku vzrůstá při překročení prahu se stoupající dávkou.
Jednorázové dávky větší než 50 Gy poškodí centrální nervový systém takzávažně, že smrt nastane během několika dnů. Při akutních dávkách i nižších
než 8 Gy se rozvíjejí příznaky nemoci z ozáření známé také jako akutní­radiační syndrom, který se může projevovat pocitem nevolnosti, zvracením,průjmy, střevními křečemi, sliněním, dehydratací, únavou, ­apatií, letargií,
pocením, horečkou, bolestmi hlavy a poklesem krevního tlaku. Označení
akutní se vztahuje ke zdravotním projevům a lékařským problémům, které setýkají bezprostředního období po expozici, na rozdíl od těch, kde důsledky se
projevují až po delším období. Postižení mohou zemřít v průběhu prvního adruhého týdne pouze z důvodu hrubého poškození a selhání funkce žaludku
a střevního traktu. Menší dávky nevyvolají takové gastrointestinální­poškození, ale vedou k úmrtí v průběhu měsíců zpravidla pro poškození
kostní dřeně. Po ještě menších dávkách se časově odsouvá nástup c­ horobných
projevů a vyvolané účinky jsou mírnější. Asi polovina z těch, kteří obdrželi
dávku 2 Gy, jsou postiženi zvracením asi tři hodiny po ozáření, ale takové­příznaky se vzácně objeví i při dávkách pod 1 Gy.

Ozáření vysokými dávkami při nehodách v lékařství

Radioterapie využívá
k ozařování pacientů vysoké
dávky. Proto je nezbytná
prevence nehodových
situací vedoucích
k akutním poškozením.

14Na štěstí v případě, když červená kostní dřeň a další složky ­krvetvorného
systému jsou zasaženy dávkami menšími než 1 Gy, uplatní se jejich­pozoruhodná regenerační kapacita a dojde k úplnému uzdravení — ovšempřetrvává vyšší riziko rozvoje leukémie v dalších letech. Pokud je zasažena
jen část těla, zůstává nepoškozeno dostatečné množství aktivní kostnídřeně, aby nahradilo její jinde utrpěné ztráty. Pokusy na zvířatech n­ apovídají,že pokud alespoň desetina celkové aktivní kostní dřeně zůstává­nepoškozena, je naděje na přežití skoro stoprocentní.
Skutečnost, že záření může přímo poškodit buněčnou DNA, je využívána
v záměrné likvidaci maligních buněk zářením při léčbě nádorů, tedy v­radioterapii. Celkové množství záření aplikovaného v radioterapii záleží natypu a vývojové fázi nádoru, který má být léčen. Typické dávky, které se­aplikují u lokalizovaných nádorů orgánů a tkání (angl. solid tumors), činí v
cílovém orgánu 20–80 Gy. Tato dávka aplikovaná jednorázově by pacienta
ohrozila. Proto v zájmu neškodného průběhu léčby se dávky záření aplikují
v časově rozložených frakcích obnášejících maximálně 2 Gy. Tato frakcionace dovoluje, aby se buňky normální tkáně regenerovaly, zatímco­nádorové buňky jsou usmrcené, protože se u nich méně uplatňují nápravnébuněčné procesy.

Pozdní zdravotní účinky
K pozdním zdravotním účinkům dochází dlouhou dobu po expozici. Lze
říci, že k nejvíce časově posunutým účinkům patří účinky stochastické, proněž platí, že na obdržených dávkách záření závisí pravděpodobnost jejichvýskytu. Soudí se, že jsou způsobovány modifikacemi genetického­materiálu buňky v důsledku její radiační expozice. Příkladem pozdníchúčinků jsou lokalizované nádory či leukémie postihující ozářené osoby
nebo genetické projevy postihující potomky ozářených osob. Se stoupající
dávkou se v populaci zjišťuje stoupající četnost jejich výskytu, zatímco
intenzita projevů není ovlivněna.
Epidemiologické studie mají pro poznávání pozdních účinků r­adiační
expozice velký význam. Tyto studie používají statistické metody, aby
mohly porovnat výskyt zdravotních projevů (např. nádorů) v exponované a­neexponované populaci. Je-li v exponované populaci zjištěn jejich zvýšený
výskyt, může to být důsledkem radiační expozice.
Nejdůležitější dlouhodobá sledování populací vystavených ozáření jsou
epidemiologické studie u osob přeživších atomové bombardování. Jsou
nejobsáhlejšími studiemi vůbec vzhledem k tomu, že zahrnují velké ­skupiny
CO NÁM ZÁŘENÍ MŮŽE ZPŮSOBOVAT?

15

lidí v podstatě reprezentující normální populaci, která obdržela široké spektrum dávek postihujících více méně rovnoměrně celé tělo. Také odhady
dávek jsou u těchto lidí celkem dobře známy. Do současné doby tato s­ tudie
odkryla několik set rakovin navíc ve srovnání s nádory, jejichž výskyt by se
byl býval očekával u neozářených lidí. Protože mnoho z p­ řeživších obětí
atomového bombardování ještě žije, studie pokračují v zájmu úplného
zhodnocení důsledků.
Rakovina
Rakovina je zodpovědná přibližně za 20 procent všech úmrtí a je druhou
nejčastější příčinou smrti hned za kardiovaskulárními chorobami. V běžné
populaci se očekává, že bez vlivu záření by bylo onemocnění rakovinouzjišťováno během života asi u čtyř osob z desíti. V posledních letech se umužů zjišťuje nejčastěji rakovina plic, prostaty, tlustého střeva, žaludku ajater a u žen nejčastěji rakovina prsu, tlustého střeva, plic, děložního čípku
a žaludku.
Vznik a rozvoj nádorů je složitý proces a má několik stupňů. Iniciační
událost proběhne s největší pravděpodobností jen v jediné buňce, tím
se nastartuje celý proces, ovšem zřejmě je zapotřebí dalších kroků, nežse buňka přemění v buňku zhoubnou a vznikne nádor. Rakovina se můžeprojevit i dlouho po prvotním poškození buněk, až uplyne doba latence.

Výskyt projevů

Doba od radiační expozice do doby zjištění rakoviny

Nádoryorgánů atkání(kromě
štítné žlázy)

Leukémie0

10

20
Roky od expozice

16

30

40

Pravděpodobnost výskytu nádorů po ozáření je velkým problémem a můžebýt kvantitativně hodnocena jen pro skupinu lidí exponovaných dávkou
dostatečně velikou, aby vedla k takovému zvýšení počtu nádorů, které bypřekonalo statistické a jiné nejistoty. Přitom reálný podíl záření mezi faktory
vyvolávajícími rakovinu zůstává neobjasněný.
Leukémie, rakoviny štítné žlázy a nádory kostí se nejdříve mohou projevovat už za několik let po radiační expozici, zatímco většina ostatních
rakovin se projeví nejdříve za deset let, někdy až za několik desetiletí po
expozici. Přitom žádný jednotlivý typ nádorů není typickým projevem
vlivu ozáření, takže je nemožné odlišit zářením vyvolané nádory od těch,které jsou vyvolány působením mnoha jiných možných činitelů. Nicméně
je důležité stanovit pravděpodobnost vyvolání rakoviny určitými dávkamizáření, aby se získal pevný vědecký základ pro ustanovení expozičních
limitů.
Základem poznatků o vztazích mezi výskytem nádorů a radiační­ xpozicí jsou studie osob ozářených v rámci lékařských úkonů, osob
e­exponovaných při práci a především osob přeživších atomové bombardování, jak je uvedeno výše. Tyto studie se týkají velkých skupin lidí, kteří byliozářeni na mnoha částech těla a kteří pak byli sledováni po rozumně
dlouhou dobu. Některé studie však mají velká omezení a nedostatky,
zejména pro věkovou distribuci neodpovídající normální populaci askutečnosti, že někteří ze sledovaných byli už dříve nemocní a byli­­ozářováni při léčbě rakoviny.
Ještě důležitější je okolnost, že téměř všechna data jsou založena nas­tudiích osob, jejichž tkáně obdržely docela vysoké dávky, jeden či vícegrayů, buď jednorázově, nebo během krátkého období. Existuje jen málo
informací o účincích v pásmu dávek, kterým jsou vystaveni běžně radiační
pracovníci. Prakticky nejsou žádné přímé informace o následcích expozic,jimž je rutinně vystaveno obyvatelstvo. Je třeba dalších studií, které by­sledovaly velké počty lidí po dlouhou dobu, ale i tak se tyto studie nakonec
mohou ukázat jako nedostatečné k tomu, aby prokázaly významný vzestupvýskytu nádorů oproti běžnému (spontánnímu) výskytu.
UNSCEAR prováděl obsáhlé přehledy o výskytu nádorů v populacích
exponovaných záření a dospěl k odhadu, že přídatné riziko úmrtí na­rakovinu v důsledku ozáření v oblasti dávek nad 100 mSv činí asi 3 až
5 ­případů na sto osob ozářených dávkou 1 Sv (3 až 5 %).

CO NÁM ZÁŘENÍ MŮŽE ZPŮSOBOVAT?

17

Jiné zdravotní účinky
Vysoké dávky záření na srdeční krajinu zvyšují pravděpodobnostk­ ardiovaskulárních onemocnění (např. infarktu). K takovým expozicímmůže dojít při radioterapii, avšak současné léčebné techniky již z­ působují
na srdce nižší dávky záření. Dosud však neexistuje vědecký důkaz, že
expozice malým dávkám záření způsobuje kardiovaskulární onemocnění.
UNSCEAR také zjistil, že u pracovníků na záchranných opatřeních vČernobylu je patrný zvýšený výskyt zákalu oční čočky, zřejmě ­způsobený
vysokými dávkami záření. UNSCEAR také sledoval účinky záření na­imunitní systém člověka, a to jak u přeživších obětí atomových útoků, tak iu zachránců v černobylské elektrárně a u pacientů po radioterapii. Účinky
záření na imunitní systém se zjišťují změnami počtu buněk určitých typův tkáních, např. v periferní krvi, a různými funkčními testy. Vysoké dávky
potlačují imunitní systém zejména prostřednictvím poškození lymfocytů.
Jejich pokles se běžně pokládá za časný indikátor k odhadu dávky poakutním ozáření.

Účinky na potomstvo
Pokud se ozářením poškodí zárodečné buňky, spermie nebo vajíčko,může to způsobit dědičné účinky u potomstva. Vedle toho záření můžepřímo poškodit zárodek nebo plod již během jeho vývoje v děloze. Je­důležité rozlišovat od sebe radiační expozici dospělých, dětí a zárodků/plodů. UNSCEAR provedl obšírné přehledy zdravotních účinků v těchto
­skupinách, tedy včetně účinků dědičných.
Účinky na dětiZdravotní účinky u lidí závisejí na řadě fyzikálních faktorů. Dopadr­ adiační expozice u dětí a dospělých je rozdílný už pro jejich anatomické afyziologické odlišnosti. Protože tělo dětí je útlejší a je méně chráněno
­stínícím efektem zevnějších vrstev tkání, dávka realizovaná ve vnitřních
orgánech bude při dané zevní expozici vyšší. Děti jsou nižší postavy neždospělí, takže mohou obdržet vyšší dávky z radionuklidů deponovaných na
zemi.
Pokud jde o ozáření z vnitřní depozice radionuklidů, v důsledku malých
rozměrů dítěte a menších vzájemných vzdáleností orgánů, ­ozařují­radionuklidy koncentrované v nějakém orgánu sousedící orgány více, nežje tomu u dospělých. Uplatňují se také další na věku závislé podmínky18t­ýkající se metabolismu a fyziologie, které vedou k významným rozdílům
při výpočtu dávek pro různý věk. Některé radionuklidy mají zvláštní význam
při vnitřním ozáření dětí. Havárie, při nichž uniká do prostředí radioaktivní­jód-131, mohou být významným zdrojem expozice štítné žlázy. Pro danýpříjem tohoto radionuklidu je dávka ve štítné žláze kojenců asi d­ evětkrát
vyšší než u dospělých. Studie v Černobylu potvrdily souvislost mezi
­jodem-131, který se koncentruje ve štítné žláze, a rakovinou tohoto orgánu.
Epidemiologické studie také ukázaly, že mladí lidé — pod 20 let věku— jsou při stejné radiační expozici asi dvakrát více náchylní k rozvojil­eukémie než dospělí. Ještě vnímavější jsou děti pod deset let věku; některé
další ­studie naznačují, že toto zvýšení je oproti dospělým asi troj — až­čtyřnásobné. Jiné studie ukázaly, že dívky pod dvacet let jsou asi dvakrát
vnímavější na rakovinu prsu než ženy dospělé. Děti jsou tedy více ohroženy
po ozáření onemocnět rakovinou než dospělí, ovšem to se může u nich­projevit také až později v životě, když dosáhnou věku, kdy takový nádorbývá obvykle zjišťován.
UNSCEAR soustředil vědecký materiál dokládající, že podmínky vzniku
rakoviny u dětí jsou proměnlivější než u dospělých a záleží zde na typunádoru i věku a pohlaví dítěte. Termín radiosenzitivita ve vztahu k indukci
rakoviny znamená frekvenci výskytu nádorů (počet případů v čase)­vyvolaných ozářením.

Orgány dětí nejvnímavější na vyvolání nádoru ozářením
Mozek
Kůže

Štítná žláza
Mléčná žláza

Kostní dřeňDěti exponovanézáření ve věku do
20 let mají dvojnásobnou
pravděpodobnost vzniku
a rozvoje zhoubného
nádoru mozku. Podobná
závislost byla zjištěna
u dívek exponovaných
záření do věku 20 let ve
vztahu k nádoru
mléčné žlázy.

CO NÁM ZÁŘENÍ MŮŽE ZPŮSOBOVAT?

19

Rozdíly v časných zdravotních účincích po velkých dávkách (jako např. v
radioterapii) jsou různorodé a mohou se vysvětlit interakcemi mezi různými
tkáněmi a biologickými mechanismy. Některé účinky jsou u dětí výraznější
než u dospělých (např. poškození mozku, zákaly oční čočky či uzly ve štítnéžláze). A také se vyskytují opačné případy, kdy dětské tkáně jsou odolnější
(např. plíce, vaječníky).
Účinky na nenarozené dítěEmbryo či plod mohou být exponovány v důsledku kontaminace potravy
či nápojů matky radionuklidy (vnitřní expozice), anebo přímo zevním­ozářením. Jelikož plod je v děloze chráněn, je ozáření plodu pro většinu
radičních situací zpravidla menší než ozáření matky. Avšak protože embryo
a plod jsou zvlášť citlivé k ozáření, mohou být následky expozice výrazné, ato i při dávkách nižších, než jsou ty, které by mohly bezprostředně p­ ostihnout
matku. K takovým následkům patří zpožďování ve vývoji, m­ alformace,­zhoršená funkce mozku i rakovina.
Vývoj savců v děloze lze přibližně rozdělit na tři období. Je známo, žezáření může zabít embryo v děloze v prvním stadiu, které trvá od početí dozanoření oplozeného vajíčka do děložní sliznice. To se odehrává v p­ rvních
dvou týdnech. Je velmi obtížné zkoumat, so se v tomto stadiu děje, nicméně
informace z pokusů na zvířatech ukazují, že při překročení určité prahové
dávky je účinek na časný zárodek fatální.

Cesty ozáření u embryíVnitřní ozáření
prostřednictvím matky, kterápožívala kontaminovanou
stravu či nápoje, nebo které byla
aplikována radiofarmaka.
Zevní ozáření
při expozici matky RTG
nebo gama zářením

RTG nebo gama záření

20

Hlavní nebezpečí během další fáze vývoje člověka v období od ­druhého
do osmého týdne spočívá v tom, že záření může vést k malformaci­(znetvoření) rostoucích orgánů, popřípadě i způsobit uhynutí plodu v doběkolem porodu. Pokusy na zvířatech ukázaly, že jednotlivé orgány (oko,mozek, kostra) jsou zejména citlivé na vznik malformace, když jsou ozářeny
jejich tkáňové základy v časném období své výstavby.
Poškození centrálního nervového systému je největší po osmém týdnu
těhotenství, kdy začíná třetí, a to poslední jeho fáze. V porozumění
­účinkům záření na plod byl učiněn velký pokrok. Jedním z výsledků jezjištění, že ve skupině 1 600 žen těhotných v době atomového­­bombardování a ozářených dávkou více než 1 Gy se u 30 jim narozených
dětí vyskytla mimořádně závažná porucha intelektuálních schopností.
Existuje určitý rozpor v otázce, zda ozáření embrya či plodu můžez­působit rakovinu později po narození. V pokusech na zvířatech se­nepodařilo prokázat žádnou takovou souvislost. UNSCEAR se pokoušel ostanovení celkového rizika řady radiačních účinků u nenarozených dětí— smrti, malformací, mentálního zaostávání a rakoviny. Bylo vypočítáno,že mezi 1 000 živě narozenými dětmi ozářenými v děloze jednou setinou
graye mohou být takto postiženi pravděpodobně 2 jedinci — ve srovnání
se 6 % (60 jedinců), u nichž se projeví stejné postižení spontánně.
Dědičné účinky
Záření může modifikovat buňky přenášející genetickou informaci
potomkům, což může vést k dědičným poškozením. Studie takových
­dědičných poruch jsou obtížné, neboť je velmi málo informací o tom, jaké
genetické důsledky postihují lidi v důsledku radiační expozice. To je zčásti
způsobeno tím, že pořízení úplného přehledu dědičných účinků by­vyžadovalo sledování po mnoho generací, a zčásti tím, že tyto účinky –podobně jako rakovina radiačního původu – se nedají odlišit od těch, které
se vyskytují běžně v populaci z jiných příčin.
Mnoho těžce postižených embryí a plodů nepřežije. Bylo zjištěno, že
asi polovina spontánních potratů má abnormální genetický profil. I kdyžse postižení dočkají porodu, platí, že děti s genetickými poruchami umírají
před pátým rokem života asi pětkrát častěji než normální děti.
Dědičné poruchy spadají do dvou hlavních kategorií: chromosomové
aberace zahrnující změny v počtu či struktuře chromosomů a vlastní
CO NÁM ZÁŘENÍ MŮŽE ZPŮSOBOVAT?

21

genové mutace. Ty se mohou přenášet do dalších generací, ale to neplatí
pro všechny případy.
Studie ve skupině dětí, jejichž rodiče přežili atomové bombardování,neprokázaly pozorovatelné dědičné účinky. To neznamená, že nedošlok nějaké újmě. Pouze lze konstatovat, že nepříliš veliká radiační expozice
nevyvolala v relativně velké populaci pozorovatelný vliv. Na druhé straně
experimentální studie na rostlinách i zvířatech ozářených vysokými d­ ávkamizřetelně prokázaly, že ozáření může vyvolávat genetické účinky.
Je ­nepravděpodobné, že by člověk měl být výjimkou.
UNSCEAR soustředil své hodnocení pouze na závažné genetické účinky
a dospěl k odhadu, že celkové genetické riziko činí asi 0,3 až 0,5 % na
jeden Gy, což činí méně než desetinu odhadu rizika úmrtí na nádor v první­generaci populace zasažené ozářením.

2.2. Účinky na živočichy a rostlinyÚčinky radiační expozice na živočichy a rostliny jsou nyní více středem
pozornosti, než tomu bývalo dříve. Převažoval názor, že když život č­ lověka
je náležitě chráněn, jsou tím podobně chráněni rostliny i živočichové.
UNSCEAR vyhodnotil účinky radiační expozice na rostlinstvo a živočichy adospěl k závěru, že teoretická dávka v rozpětí 1–10 Gy by pravděpodobně
nevyvolala účinky v populaci živočichů a rostlin a že individuální odezvy
na ozáření kolísají (savci jsou ze všech ­živočichů nejvnímavější). K účinkům, které se zdají být významné na úrovni populací, patří plodnost,úmrtnost a vyvolání mutací. Změny ­plodnosti, jako je počet potomků, jsou
citlivějšími indikátory účinků záření než ú­ mrtnost.
Letálními dávkami se rozumí takové, které usmrcují 50 % ­exponovaných
jedinců. Pro rostliny ozářené v relativně krátkém čase (akutní ozáření) se
uvádí letální dávka v rozmezí 10–1 000 Gy. Větší rostliny jsou obecně víceradiosensitivní než malé. U malých savců tyto dávky činí 6–10 Gy, u v­ ětších
okolo 2,5 Gy. Některý hmyz, baktérie a viry přežívají dávky i nad 1 000 Gy.
Hlavním zdrojem informací jsou pozorování získaná z ozáření
­živočichů a rostlin v oblastech okolo Černobylu po tamní katastrofě.
UNSCEAR v­ yhodnocoval cesty ozáření, kterými bylo životní prostředí
exponováno, a vyvinul nové přístupy k odhadu potenciálních důsledků
takové expozice.

22

Nedávno se UNSCEAR zabýval hodnocením dávek a příslušných účinků
po havárii jaderné elektrárny ve Fukušimě-Daiichi a dospěl k závěru,že expozice byly celkem příliš nízké, než aby vedly k p­ ozorovatelným
­účinkům. Přitom změny v biomarkerech, které jsou ukazateli určité choroby nebo fyziologického stavu organismu — zejména u savců — nelze
vyloučit, ale jejich význam pro integritu populace těchto organismů
zůstává nejasný.

Rozpětí akutních letálních dávek pro některé živočichy arostliny
Viry
Baktérie
Hmyz
Plazi
Ryby
Vyšší rostliny
Ptáci
Savci
1

10

100

1 000

10 000Akutní letální dávka (Gy)Je důležité poznamenat, že ochranná a nápravná opatření prováděná
v zájmu snížení expozice lidí mají také významný širší dopad. Mohou např.
ovlivnit ekologické výrobky a služby, zdroje potřebné v zemědělství, l­ esním
hospodářství, rybářství a turistice a v neposlední řadě i prostředky pro­aktivity duchovní, kulturní a rekreační.

CO NÁM ZÁŘENÍ MŮŽE ZPŮSOBOVAT?

23

2.3. Vztah mezi dávkou záření a účinkemKdyž chtěl UNSCEAR souhrnně charakterizovat a zobecňovat vztah mezi
dávkou záření a zdravotními účinky, zdůraznil důležitost rozlišení mezi
pozorováními skutečně už vzniklých zdravotních účinků v exponovaných
populacích a teoretickými předpověďmi možných budoucích účinků. V
obou případech je nutné vzít v úvahu všechny nejistoty a nepřesnosti, ať užv měření záření, statistických úvahách nebo jiných podmínkách.
Při současném stavu vědomostí mohou být zdravotní účinky ozáření vpřípadě časných projevů (např. kožní popáleniny) spolehlivě přisouzenyzáření jen tehdy, pokud se vyskytnou u jednotlivců ozářených vysokou
dávkou nad 1 Gy. Takové dávky mohou nastat při radiačních nehodách,jak tomu bylo u zachránářů během havárie v Černobylu nebo u pacientů
chybně ozářených při pochybeních v radioterapii.
V epidemiologických metodách je možné připsat vlivu ozáření zvýšený
výskyt pozdních účinků (např. nádorů) v populaci vystavené mírnému
stupni dávek záření jen tehdy, je-li pozorované zvýšení natolik významné,
aby mohly být překonány všechny nejistoty. Přitom platí, že v současné
době nejsou k dispozici žádné biomarkery, které by mohly rozlišit, zda­konkrétní zjištěný nádor je nebo není vyvolán ozářením.
Když dávka záření byla nízká nebo velmi nízká — což je spíšec­ harakteristické při ozáření lidí v přírodním prostředí nebo při práci —změny ve výskytu pozdních účinků na zdraví se nedají potvrdit v důsledku
statistických či jiných nejistot. Přitom takové účinky nemohou být zcela
vyloučeny.
Pokud jde o hodnocení zdravotních důsledků v budoucnosti, existuje
celkem shoda, jak tyto odhady v pásmu vysokých a mírných dávek­provádět. Ovšem pro nízké a velmi nízké dávky je nutné ke stanovení
pravděpodobnosti výskytu chorobných změn zavést určité předpoklady amatematické modely, ale i tak se dospěje jen k výsledkům velmi nejistým.
V důsledku toho UNSCEAR nedoporučil používat v těchto případech pro v
hodnocení budoucích zdravotních následků nebo úmrtí takové modely
jako např. hodnocení pozdních následků po Černobylu nebo nehodě ve
Fukušimě-Daiichi. Takový postup je nepřijatelný. Přesto pro účely
­srovnávání ve veřejném zdravotnictví nebo v radiační ochraně může být
provádění takových výpočtů užitečné, ovšem za předpokladu, že sevezmou v úvahu všechny nejistoty a zdůrazní se omezená platnost­takových postupů.

24

CO NÁM ZÁŘENÍ MŮŽE ZPŮSOBOVAT?

25

100%

0%

Velmi nízkéPřírodní pozadí,
profesní dávky

Nízké

Biologicky přijatelné

Vysoké
Černobyl - hasičiČernobyl - dávky naštítnou žlázu u dětíDávka

Klinicky pozorovatelnéu jednotlivců

Popáleniny,
nemoc z ozáření
a smrtMírné

Statistická omezení

Stoupající riziko v úrovni
asi 5% na jeden Sv

Statisticky zjistitelné v populacích(epidemiologie)

Vztah mezi dávkou záření a zdravotními následky

Pravděpodobnost výskytu účinků

3. KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?
Všichni jsme neustále ozařováni z různých zdrojů. Všechny živočišné
a rostlinné druhy na Zemi vždy existovaly a vyvíjely se v prostředí, kde
byly vystaveny záření z přírodního pozadí. Později — vlastně od počátku
­uplynulého století — lidé a jiné organismy byli exponováni také umělým
zdrojům. Přes 80 % naší expozice je přírodního původu a jen 20 % připadá
na umělé zdroje — zejména z aplikace záření v lékařství. Radiační expozice
je v této publikaci kategorizována podle zdrojů a se zaměřením na o­ zářenítýkající se obyvatelstva. Pro regulační účely (např. radiační ochranu) je
radiační expozice pojednána pro různé skupiny lidí. V této souvislosti jsou
uvedeny další informace o pacientech — exponovaných v rámci aplikacezáření v lékařství — a o lidech exponovaných při práci.
Jiná cesta kategorizace expozic vychází ze způsobu jak — tj. jakouc­ estou — jsme ozařováni. Radioaktivní látky a záření v prostředí nás můžeozařovat — zevně (externě), z vnějších zdrojů. Nebo můžeme radioaktivnílátky p­ ožívat v potravě nebo nápojích, či je vstřebávat kůží nebo otevřenými poraněními, a ty nás potom ozařují zevnitř — vnitřně (interně).
Z celosvětového pohledu jsou dávky ze zevního a vnitřního záření přibližně
v rovnováze.

Celosvětové rozdělení radiační expozice
Um
ělé
zd
ro
je

Kosmickézáření | 13%Lékařství | 20%ZevPůda | 16%

dávky
ní

Radon | 42%
Vn
it

vky
í dá
řn
Potrava | 9%

KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

27

3.1. Přírodní zdroje záření
Od vzniku Země je její prostředí vystaveno záření jak z kosmického
prostoru, tak i z radioaktivního materiálu obsaženého v zemské kůře a v
zemském jádru. Neexistuje možnost, jak se vyhnout expozici z přírodních
zdrojů, které ve skutečnosti způsobují největší podíl expozice obyvatel
tohoto světa. Celosvětový roční průměr efektivní dávky na hlavu činí­přibližně 2,4 mSv a kolísá v rozmezí od jednoho až do více než deseti mSv
v závislosti na tom, kde lidé žijí. V budovách se může z podloží (z půdy)hromadit specifický radioaktivní plyn zvaný radon, a i samotný stavebnímateriál může obsahovat radionuklidy, které zvyšují radiační expozici.
I když tyto zdroje jsou přírodní povahy, naše expozice může být­modifikována vlastní volbou, kde žijeme, kde bydlíme, co jíme a pijeme.

Kosmické záření
Kosmické záření je významný přírodní zdroj zevního ozáření. Většina
tohoto záření pochází z hlubin kosmického prostoru, část tohoto záření
se uvolňuje ze slunce v průběhu jeho erupcí. Toto záření ozařuje Zemipřímo a vlivem interakcí se složkami atmosféry vytváří různé druhy záření
či radioaktivního materiálu. Je převládajícím zdrojem záření v zevním
prostoru. Protože zemská atmosféra a její magnetické pole značně s­ nižují
intenzitu kosmického záření, jsou některé části Země ozářeny více než
jiné. Kosmické záření se vychyluje magnetickým polem severního a

Roční dávky z kosmického záření*Kosmická loď
Mount Everest~350 km
8,8 km300
mSv

20 mSvJumbo jet
~10 kmMont Blanc
4,8 km
3 mSv

Lhasa
Tibet
3,7 km
1,8 mSv

18 mSv

MexicoCity
2,3 km1 mSv

EmpireState Building
450 m
0,5 mSv

Hladina
moře
0m
0,36
mSv

* Odhady založeny na předpokladu celoroční expozice v těchto lokalitách28j­ižního pólu, proto jsou mu polární oblasti vystaveny více než rovníkové
pásmo.
Úroveň expozice dále stoupá s nadmořskou výškou, a to v důsledku
toho, že vrstva vzduchu, která zde působí jako stínění, se s nadmořskou
výškou zeslabuje. A tak lidé žijící na úrovni hladiny moře jsou v ­průměru
vystaveni efektivní dávce 0,3 mSv ročně, což představuje přibližně
10–15 % jejich celkové dávky z přírodních zdrojů. Lidé žijící ve výšce
2 000 m nad mořem dostávají několikanásobek této dávky. Cestující v
letadlech mohou být exponováni ještě vyšším dávkám z kosmickéhozáření v závislosti na výšce a trvání letu. Např. při běžné letové výšce můžeprůměrná efektivní dávka za dobu letu 10 hodin činit 0,03–0,08 mSv.
Jinými slovy cesta New York-Paříž a zpět způsobí dávku okolo 0,05 mSv. Topřibližně odpovídá efektivní dávce, kterou by pacient obdržel z běžného
rentgenového snímku hrudníku. I když odhad efektivní dávky jednotlivého pasažéra při jednom letu je nízký, kolektivní dávka může být vysoká
vzhledem k c­ elosvětově velmi vysokému počtu pasažérů a letů.

EXPOZICE PRACOVNÍKŮ
Dávky z kosmického záření jsou významné pro osoby, které tráví v letadle delšídobu, jako jsou piloti a stevardi, jejichž průměrné roční dávky činí 2–3 mSv.
Dávky byly také sledovány v řadě kosmických misí. Zjištěné dávky se p
­ ohybovalyv rozmezí 2–27 mSv v závislosti na aktuální aktivitě Slunce. Ovšem kosmonautobdrží během čtyřměsíčního pobytu na Mezinárodní kosmické stanici, která
oblétá Zemi ve výši 350 km, efektivní dávku okolo 100 mSv.

Pozemní zdrojePůdaCokoliv se vyskytuje na povrchu nebo uvnitř Země obsahuje tzv.
­ rimordiální radionuklidy. Tyto radionuklidy s extrémně dlouhým polopčasem přeměny nacházející se v půdě — jako jsou draslík-40, uran-238 a­thorium-232 — spolu s radionuklidy vznikajícími jejich přeměnou, jako jsou
radium-226 a radon-222, vysílaly své záření dříve, než se Země v ­současné
podobě vytvořila. UNSCEAR spočítal, že celosvětově je každý člověk taktoročně ozářen v průměru efektivní dávkou kolem 0,48 mSv, což ­představuje­souhrnnou zevní expozici z pozemních zdrojů.
KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

29

Zevní expozice se významně liší od místa k místu. Studie ve Francii,Německu, Itálii, Japonsku a USA ukazují, že okolo 95% jejich populace žije voblastech, kde průměrná roční dávka ze zevního prostředí kolísá mezi 0,3 až
0,6 mSv. Ovšem v některých lokalitách těchto zemí mohou lidé obdržet
dávky vyšší než 1 mSv ročně. Na světě však existují jiné lokality, kde radiační
expozice z terestriálních zdrojů je ještě vyšší. Např. na jihozápadním pobřeží
Keraly v Indii se nachází 55 kilometrů dlouhé území, hustě zalidněné, kde
lidé jsou vystaveni v průměru roční dávce 3,8 mSv. Je známo, že jiná území svysokými hodnotami dávek z pozemních zdrojů se vyskytují v Brazílii, Číně,Iránu, na Madagaskaru a v Nigérii.
Radon
Radon-222 je radionuklid, který jako plyn běžně uniká z půdy. Je­produktem rozpadové řady uranu-238 přítomného v horninách a půdách
Země. Po vdechnutí jsou některé krátkodobé rozpadové produkty radonu— zejména polonium-218 a -214 — zachycovány v plicích a jimi uvolňované
alfa částice ozařují buňky výstelky dýchacích cest. Radon je tedy základnípříčinou vzniku plicní rakoviny u osob vystavených ve zvýšené míře inhalaciradonu, a to jak u kuřáků, tak i nekuřáků. Kuřáci jsou ovšem zranitelnější zdůvodu interakce mezi kouřením a expozicí radonu.
Radon je přítomen všude v atmosféře, může pronikat do budov jejich
sklepními a schodištními prostory, a tak v obytných místnostech můženarůstat jeho koncentrace — tj. aktivita definovaná jako počet radio­
aktivních přeměn za jednotku času v jednotkovém objemu. Zejménakdyž jsou budovy vytápěny a teplý vzduch v budově stoupá do horníchpater, kde uniká okny a štěrbinami, vzniká v dolních patrech a suterénních­prostorách podtlak. To má za následek „aktivní nasávání“ radonu z podloží
štěrbinami a netěsnostmi (např. kolem vstupů přívodů z inženýrských sítí)
do sklepních prostor.
Celosvětový průměr koncentrace radonu v budovách činí asi 50 Bq/m3.
Ovšem tento průměr v sobě skrývá velkou variabilitu hodnot od místa k místu.
Národní průměry objemové aktivity radonu v obydlích (indoor radon) široce
kolísají od hodnot nedosahujících ani 10 Bq/m3 na Kypru, v Egyptě a na Kubě,k hodnotám vyšším než 100 Bq/m3 v České republice, Finsku a Lucembursku.
V některých zemích jako v Kanadě, Švédsku a Švýcarsku se vyskytují domys koncentracemi radonu mezi 1 000 až 10 000 Bq/m3. Ovšem podíl domů stakto vysokými koncentracemi je nízký. Mezi faktory, které jsou příčinou tétovariability, lze uvést místní geologické podmínky, propustnost půdy, použitý
stavební materiál a způsob větrání budov.

30

Klíčovým faktorem je zejména větrání, které závisí na aktuálním klimatu.
V budovách, které jsou dobře větrány, jak je tomu v tropickém pásmu, jeMísta pronikání radonu do budovy
Tlak
vzduchuRadonv půdě
Prostupschodištěm

Instalovaná
potrubí aarmaturyŠtěrbiny a duté
prostoryŠtěrbiny
v podloží

nepravděpodobné, že by mohlo dojít k významné kumulaci radonu. V­mírném nebo studeném pásmu, kde prostory bývají méně větrány, mohoukoncentrace radonu stoupat významně. Proto je třeba při navrhování­energeticky úsporných budov zohlednit případné důsledky omezenéhovětrání. V řadě zemí se realizují rozsáhlé monitorovací programy, které sestávají podkladem pro zavádění opatření snižující koncentrace radonu v
budovách.

Koncentrace radonu ve vodě je obvykle velice nízká, ale některé zdroje— např. hlubinné vrty v Helsinkách ve Finsku, Hot Springs v Arkansasu, USA— mají koncentrace velmi vysoké. Radon ve vodě může přispět ke zvýšení
koncentrace radonu ve vzduchu a to zejména v koupelně při sprchování.
UNSCEAR však dospěl k závěru, že průměrná roční dávka z radonu požitého v pitné vodě je malá ve srovnání s příjmem vdechováním. UNSCEAR
také dospěl k odhadu, že průměrná celková roční dávka z radonu 1,3 mSv
představuje asi polovinu dávky, kterou obyvatelstvo dostává z přírodních
zdrojů.
KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

31

EXPOZICE PRACOVNÍKŮNa některých pracovištích inhalace plynného radonu je převládající složkou
radiační expozice pracovníků. Radon je hlavním zdrojem radiační expozice
pracovníků v podzemí dolů všech typů. Průměrná roční efektivní dávka u horníka v uhelném dole činí přibližně 2,4 mSv, u ostatních horníků okolo 3 mSv.
V ­souhrnu všech pracovníků jaderného průmyslu činí odhad průměrné roční
efektivní dávky na hlavu 1 mSv, na čemž se podílí nejvíce expozice radonu v
uranovém hornictví.

Zdroje v potravinách a nápojích
Potraviny a nápoje obsahují některé primordiální a některé jiné radionuklidy převážně z přírodních zdrojů. Radionuklidy mohou přecházet dorostlin a odtud do živočišných organismů z hornin a minerálů přítomných
v půdě a vodě. Dávky takto způsobované velice kolísají v závislosti nak­oncentraci radionuklidů v potravinách a vodě a na místních výživových
návycích.
Např. u ryb a měkkýšů je relativně vysoká hladina olova-210 a p­ olonia-210,
a tak lidé, kteří jedí ve velké míře mořskou potravu, obdrží větší dávky než
obecná populace. Srovnatelně zvýšené dávky z potravin se týkají i obyvatel
severských území, kde se konzumuje velké množství sobího masa. Sobi v
arktických krajinách mají v těle relativně vysoké koncentrace polonia-210,
které se kumuluje v lišejnících, které sobi spásají. Podle odhadu UNSCEAR
představují celosvětově průměrné efektivní dávky z potravin a nápojů asi
0,3 mSv, zejména pro obsah draslíku-40 a prvků rozpadové řady uranu-238
a thoria-232.
Vedle radionuklidů z přírodních zdrojů mohou potraviny obsahovat takéradionuklidy ze zdrojů umělých. Ovšem dávkový příspěvek z ­autorizovaných
výpustí těchto radionuklidů je obvykle velmi malý.

3.2. Umělé zdroje záření
Používání zdrojů záření se významně rozšířilo v posledních desítiletích,
kdy se vědci naučili využívat energii atomu pro široké spectrum použití
od vojenských aplikací k lékařským (např. léčení nádorů), a dále od výroby
­elektrické energie k aplikacím v domácnostech (např. požární detektory).
Tyto a jiné umělé zdroje znamenají pro jedince i globální populaci další­přídatnou expozici k dávce z přírodních zdrojů.

32

Individuální dávky u umělých zdrojů záření mají velké rozpětí. Většina lidí
dostává relativně malé dávky z těchto zdrojů, ale jsou i jedinci, kteří obdrží
několikanásobek průměru. Umělé zdroje jsou většinou vlivem o­ patření
radiační ochrany pod dobrou kontrolou.

Lékařské zdroje záření
Využívání ionizujícího záření v lékařství k diagnóze a léčbě určitých
nemocí má tak významné postavení, že je nyní daleko největším umělým
zdrojem ozáření ve světě. V průměru odpovídá za 98 % ozáření ze všechumělých zdrojů, a po přírodních zdrojích je druhým největším ­přispívatelem
k celosvětové expozici populace, z níž představuje přibližně 20 %. Většinalékařských expozic se uskutečňuje v industrializovaných zemích, kde je
k dispozici více prostředků na lékařskou péči, a radiologická zařízení jsouvyužívána ve větším rozsahu. V některých zemích to dokonce vedlo
k r­očním průměrným dávkám z lékařských zdrojů srovnatelným s dávkamiz ­přírodního pozadí.

Průměrné efektivní dávky na jednoho obyvatele Spojených
států (2007)
Všechny ostatní umělé zdroje
0,14 mSv
Intervenční radiologie
0,40 mSv

lko v

á lé k a ř skáNukleární medicína
0,80 mSv

Přírodní zdroje
3,1 mSv

Ce

Diagnostická radiologie
0,30 mSv

ex

po

zi ce

3 m Sv

CT 1,5 mSv

Existují podstatné a zřetelné rozdíly mezi lékařskou expozicí a většinou
ostatních expozic. Lékařská expozice postihuje typicky jen určitou část těla,zatímco ostatní expozice jsou často celotělové. Navíc věkové rozdělení
KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

33

­ acientů tenduje k vyššímu věku, než je průměr celé populace. Vedle tohopdávky způsobované lékařskými expozicemi je třeba velmi opatrně
­porovnávat s expozicemi z jiných zdrojů, uváží-li se, že pacienti mají z­lékařských výkonů přímý prospěch.
Rozvoj urbanizace společně s postupným zlepšováním životních
podmínek nevyhnutelně znamená i lepší přístup mnoha lidí ke zdravotní péči. V důsledku toho dávky obyvatelstva z lékařských expozic
celosvětově stále narůstají. UNSCEAR pravidelně soustřeďuje informace
o diagnostických a léčebných procedurách. Podle tohoto přehledu se v
období let 1997–2007 provádělo na celém světě ročně okolo 3,6 miliardlékařských radio­logických výkonů, což při porovnání s počtem 2,5 miliardy ročních výkonů v p­ ředchozím období 1991–1996 znamená nárůst
téměř o 50 %.
Hlavní kategorie lékařské praxe, které používají zdrojů záření, jsour­ entgenová diagnostika (včetně intervenčních výkonů), nukleární medicína
a radioterapie. Ostatní způsoby použití, které nepatří k těm, které UNSCEAR
pravidelně vyhodnocuje, zahrnují vyhledávací zdravotní programy(screening) a účast dobrovolníků v lékařských, biomedicínských,­­diagnostických a terapeutických programech.
Diagnostická radiologie spočívá v analýze obrazů získaných s použitím
X-záření, jako je prostá radiografie (např. snímek hrudníku či zubů),skiaskopie (s kontrastní látkou) nebo počítačová tomografie (CT).
­­Zobrazovací metody užívající neionizující záření, jako je ultrazvuk nebo
tomografie pomocí ­magnetické resonance, UNSCEAR nehodnotí.
­Intervenční radiologie ­používá co nejméně invazivních výkonů za jejichprůběžného sledování, a to k diagnostice nebo léčbě onemocnění
(např. k zavádění cévního katetru).
V důsledku širokého využívání CT spojeného s významnou dávkou
na jedno vyšetření se celosvětová průměrná efektivní dávka spojená sdiagnostickými radiologickými výkony téměř zdvojnásobila z hodnoty­
0,35 mSv v roce 1988 na 0,62 mSv v roce 2007. Podle posledního UNSCEAR
přehledu odpovídá CT skenování za 43 % celosvětové kolektivní dávky z
radiologických procedur. Tato hodnota se ovšem mění od místa k místu.
Asi dvě třetiny ze všech radiologických výkonů se realizuje v 25% světové
populace žijící v průmyslových zemích. U zbývajících 75 % světové ­populace
se roční počet radiologických výkonů v podstatě nemění, včetně prostých
zubních rentgenových snímků.

34

KOLEKTIVNÍ EFEKTIVNÍ DÁVKA
(1 000 man Sv)

Celosvětová expozice obyvatelstva z lékařské radiologie(1988–2008)
5 000
4 000

4 000
3 000
2 000

1 800

1 600

1988

1993

2 300

1 000
0
2000

2008

PRŮZKUM UNSCEAR

Nukleární medicína spočívá v zavádění otevřených zářičů (tj. rozpustných, a tedy neuzavřených, nezapouzdřených) do těla, nejčastěji za účelem
získání obrazu informujícího o struktuře nebo funkci orgánu, méně často zaúčelem léčby určitých nemocí, jako je např. zvýšená funkce nebo rakovinaštítné žlázy. Zpravidla je radionuklid upraven tak, aby mohl být podán jako

KOLEKTIVNÍ EFEKTIVNÍ DÁVKA
(1 000 man Sv)

Celosvětová expozice z nukleární medicíny (1988–2008)
250
202

200
160

150

1993

2000

150
100

74

50
0
1988

2008

PRŮZKUM UNSCEARKDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

35

radiofarmakum do žíly nebo orálně. Radiofarmakum potom putuje v těle aukládá se do tkání a orgánů podle své fyzikální a chemické charakteristiky.
Záření vysílané radionuklidem uvnitř těla se analyzuje, aby se získala­diagnostická zobrazení, nebo se využívá jeho schopnosti léčit.
Počet diagnostických vyšetření stoupl v celém světě z přibližně
24 ­milionů v roce 1988 na 33 milionů v roce 2007. To se odrazilo ve v­ ýraznémzvýšení roční kolektivní efektivní dávky ze 74 000 na 202 000 man Sv.
Počty ­terapeutických aplikací v moderní nukleární medicíně rovněž r­ ostou.
­Každoročně je na celém světě léčeno přibližně 0,9 milionů p­ acientů. A
opět i použití nukleární medicíny ve světě je značně nerovnoměrné, 90 %vyšetření je provedeno v rozvinutých průmyslových zemích.
Radioterapie využívá záření k léčbě různých nemocí, zejména rakovin,ale někdy i nezhoubných nádorů. Zevní radioterapií (teleterapií) se rozumí
léčba pacienta s použitím zdroje záření, který je umístěn mimo tělo ­pacienta.
K tomu se používá zařízení obsahující vysoce radioaktivní zdroj (obvykle
kobalt-60), nebo vysokonapěťové přístroje (např. lineární urychlovač)­vysílající svazek záření. Existuje také způsob léčby spočívající v k­ rátkodobémpřiložení nebo i trvalém umístění kovových radionuklidových zářičů nebouzavřených radionuklidových zářičů na chorobné ložisko (brachyterapie).
V celosvětovém měřítku bylo v období 1997–2007 radioterapeuticky
léčeno ročně odhadem 5,1 milionů pacientů, což je výrazný nárůst oproti
roku 1988, kdy odhad byl 4,3 miliony pacientů. Ze zmíněných 5,1 milionů
pacientů bylo 4,7 milionů léčeno teleterapií a 0,4 milionů brachy­terapií.
Obyvatelstvo v průmyslových zemích (25 % celosvětové populace) se
podílelo na všech teleteraputických vyšetřeních na světě 70 % a na­
­brachyterapeutických 40 %.

EXPOZICE PRACOVNÍKŮ
Protože celkový počet lékařských radiologických výkonů v posledních dekádách
významně stoupl, týká se obdobný nárůst i počtu zdravotnických pracovníků v
riziku záření. Jejich počet se odhaduje na 7 milionů a odhad průměrné roční­efektivní dávky se odhaduje na 0,5 mSv na hlavu. V intervenční radiologii a­nukleární medicíně může být personál vystaven dávkám vyšším, než odpovídáprůměru.

36

Nehody při lékařském použití zdrojů záření
Některé lékařské aplikace záření (např. radioterapie, intervenční radiologie a nukleární medicína) jsou spojeny s vysokými dávkami pacientovi.
Pokud je dávka aplikována nesprávně/chybně, může dojit k vážnému
poškození zdraví pacienta, nebo i k jeho smrti. Toto riziko se týká nejen pacientů, ale také lékařů a ostatního personálu v blízkosti zdrojů. ­Nejčastější
příčinou těchto selhání je lidský faktor, pochybení člověka. Jako příklady
je možno uvést chybnou dávku jako důsledek nesprávného plánováníléčby, nesprávné zacházení s přístroji, chybné ozáření jiného orgánu nebo v­krajním případě i ozáření jiného pacienta.
I když závažné nehody v radioterapii jsou vzácné, bylo jich zaznamenánoněco přes stovku. UNSCEAR podrobil od r. 1967 rozboru 29 ohlášených událostí, jejichž výsledkem bylo 43 úmrtí a 613 zdravotních poškození. Je ovšem
pravděpodobné, že některá úmrtí a řada poškození nebyla ohlášena.
Závažné následky mohou způsobovat nejen nadexpozice, ale i nedostatečné expozice, a to v situaci, kdy pacient určený k léčbě život ohrožující
nemoci obdrží nedostatečnou dávku. K udržení vysokého a průběžného
standardu běžné praxe a k minimalizaci rizika takových nehod může ­přispět
program zajišťování kvality (quality assurance programme).

Jaderné zbraně
V r. 1945 v poslední fázi druhé světové války byly svrženy na japonskáměsta dvě atomové bomby, dne 6. 8. na Hirošimu a dne 9. 8. na Nagasaki.
Výbuchy těchto bomb zabily přibližně 130 000 lidí. Tyto události zůstávají
jedinými případy válečného použití jaderných zbraní v historii. Po r. 1945
byla řada jaderných výbuchů testována v atmosféře, zejména na severní
polokouli. Nejaktivnější období testování spadá do dekády 1952 až 1962.
Celkem bylo provedeno přes 500 testů, s celkovým ekvivalentem trinitrotoluenu 430 megatun, poslední z nich v r. 1980. Lidé na celém světě byli vdůsledku atmosférického spadu z těchto testů exponováni záření. Odezvou
na obavy z radiační expozice lidí a životního prostředí byl v r. 1955 ustaven
UNSCEAR.
Odhad průměrných ročních efektivních dávek způsobených globálním
spadem z testování jaderných zbraní v atmosféře byl nejvyšší v r. 1963 ačinil 0,11 mSv, poté postupně klesal k dnešní hodnotě okolo 0,005 mSv. Tato
expozice bude nadále klesat velmi pomalu, protože většina podílu z této
expozice se dnes připisuje uhlíku-14, radioizotopu s dlouhým poločasem.
KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

37

ROČNÍ EFEKTIVNÍ DÁVKA (mSv)

Celosvětové průměrné dávky na jednotlivce způsobené
spadem z jaderných testů
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0

1945

1955

1965

1975

1985

1995

2005

ROK

Až 50 % celkového spadu způsobeného testy na povrchu Země se ukládalo lokálně v okruhu okolo 50 km kolem místa testu. Lidé žijící blízko testovacích ploch byli tak exponováni především lokálnímu spadu. Přitom
vlivem toho, že se testy prováděly v relativně odlehlých oblastech, bylyzasažené místní populace nevelké a nepřispěly tak významnou měrou keglobální kolektivní dávce. Nicméně lidé žijící v převládajícím směru větru
od t­estovacích základen obdrželi mnohem vyšší dávky, než odpovídá­průměru.
První zpráva UNSCEAR v r. 1958 položila vědecké podklady, na jejichž
podkladě byla projednávána Smlouva o částečném zákazu pokusů jaderných zbraní v atmosféře, vesmíru a pod vodou. Po podpisu této smlouvy v r.
1963 bylo každoročně prováděno až do r. 1990 okolo 50 podzemních testů
za rok. Ještě i poté se několik takových testů uskutečnilo. Většina těchto
testů měla mnohem menší jadernou výtěžnost než testy v atmosféře a­radioaktivní částice byly obvykle zachyceny v podzemí, pokud nedošlok úniku radioaktivních plynů do atmosféry. Přestože tyto testy produkovaly
velké množství radioaktivního odpadu, neočekává se, že by jím bylo
­exponováno obyvatelstvo. Odpad zůstává v hlubokém podzemí a n­ amnozese roztavil spolu s původní horninou.
Existují však obavy z možného opětovného využívání oblastí jaderných
testů (např. jako pastviště pro dobytek nebo jako orná půda), protože některáz těchto území se začínají osídlovat. Dávky z radioaktivních residuí na38­ ěkterých místech, např. ve vymezených oblastech testovacích ploch vn­Semipalatinsku v dnešním Kazachstánu, mohou být značné, zatímco jindejako na atolech Muruora a Fangataufa ve Francouzské Polynésii by se dávkypřípadným přistěhovalcům nezvýšily více, než odpovídá zlomku přírodního
pozadí. A pro některé další lokality, jako jsou Marshallovy ostrovy a Maralinga,
kde některé ze svých testů prováděly USA a Velká Británie, by expozice zdežijícího obyvatelstva závisela na stravovacích návycích a způsobu života.

Jaderné reaktoryKdyž jsou některé izotopy uranu nebo plutonia zasaženy neutrony, jejichjádro se rozštěpí na dvě malá jádra procesem nazývaným jaderné štěpení,přitom se uvolní energie a dva nebo více neutronů. Uvolněné neutrony
mohou také zasáhnout jiná jádra uranu či plutonia, rozštěpit je, uvolnit další
neutrony, které opět mohou zasáhnout více jader. To je podstata řetězové
reakce. Tyto izotopy jsou normálně využívány jako palivo jaderných reaktorů, kde je řetězová reakce pod kontrolou a lze ji zastavit, pokud by začala
probíhat příliš rychle.
Energie uvolněná štěpením v jaderných reaktorech může být v jaderných
elektrárnách využívána k výrobě elektřiny. Existují ovšem také výzkumné
reaktory pro testování jaderného paliva a různých druhů materiálů, provýzkumné práce v jaderné fyzice, biologii nebo pro výrobu radionuklidů
používaných v medicíně a průmyslu. I když existují rozdíly mezi energetickými a výzkumnými reaktory, oba typy jsou závislé na technologických
procesech, jako je těžba uranu a ukládání radioaktivního odpadu, což obojí
vytváří předpoklady pro expozici pracovníků i obyvatelstva.
Jaderné elektrárny
První komerční jaderná elektrárna na průmyslové úrovni byla vybudována
v r. 1956 v Calder Hall ve Spojeném království a od té doby se výroba elektrické
energie v jaderných elektrárnách nesmírně rozšířila. I když vzrůstá počet vyřazování starších zařízení, výroba elektrické energie z jaderných zdrojů neustále
stoupá. Koncem roku 2010 bylo ve 29 zemích v provozu 440 reaktorů v jaderných elektrárnách produkujících okolo 10 % celosvětové výroby energie. Vedle
toho v 56 zemích bylo v provozu 240 výzkumných reaktorů.
I když výroba elektřiny na principu využití jaderné energie je často pokládána za kontroverzní, přispívá při normálním provozu jen malou měrou keglobální radiační expozici. Kromě toho úrovně radiační expozice značně
­kolísají podle typu zařízení, rozdílů v jeho umístění a mění se v průběhu času.
KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

39

40

Mexiko-2

Argentína-2

USA-104

Kanada-18

Slovinsko-1

Jižní Afrika-2

Arménie-1Maďarsko-4

Francie-58
Španělsko-8
Švýcarsko-5
Bulharsko-2

Rumunsko-2

Ukrajina-15

Švédsko-10
Finsko-4

Slovensko-4
Českárepublika-6
Velká Británie-19
Holandsko-1
Belgie-7Německo-17

Brazílie-2

Jaderné elektrárny na světě (2010)

Pákistán-2

Indie-19

Čína-19

Ruská federace-32

Jihokorejská
republika-21

Japonsko-54

Celkové expoziční úrovně v důsledku normálních výpustí mají klesající
tendenci, i když se elektrický výkon elektráren zvyšuje. Je to způsobeno
zčásti inovacemi technologie, a zčásti i přísnějšími opatřeními v radiační
ochraně. Výpustě z jaderných zařízení vedou běžně u obyvatelstva k velminízkým dávkám záření. Roční kolektivní dávka populacím kolem jaderných
elektráren se odhaduje na 75 manSv. Tedy jednotlivec žijící v sousedství
jaderné elektrárny je exponován průměrné roční efektivní dávce 0,0001 mSv.
Hlavní složkou radiační expozice z jaderné energetiky je těžba radioaktivních surovin. Těžba a úprava uranové rudy produkuje významná množství residui v hlušině, která obsahuje zvýšený obsah přírodních radionuklidů.
Do r. 2003 dosáhla celková světová produkce uranu hmotnosti okolo dvou
milionů tun, přičemž zbytkové odvaly činily více než dvě miliardy tun.
­Současné odvaly hlušiny jsou dobře ošetřeny, ale existuje mnoho starých
opuštěných ploch, z nichž jen některé se dočkaly rekultivace. Podle odhaduvýboru UNSCEAR činí běžná roční kolektivní dávka u obyvatelstva v okolídolů, úpraven rudy a odvalů hlušiny přibližně 50-60 man Sv.
Vyhořelé palivo z reaktorů může být recyklováno k získání uranu a­ lutonia k dalšímu využití (reprocessing). Většina vyhořelého paliva se dnes
puchovává v přechodných skladech (meziskladech), a do dnešní doby byla
recyklována jen asi jedna třetina z celkového množství dosud vytvořenéhovyhořelého paliva. Roční kolektivní dávka způsobená recyklací se odhaduje
na 20–30 man Sv.
Nízkoaktivní odpady a některé další odpady na hranici rizikovosti seukládají do podzemních úložišť, dříve byl takový odpad někdy ukládánv moři. Jak vysokoaktivní odpad z recyklace, tak i vyhořelé palivo (pokud
nebylo recyklováno) jsou skladovány, ale nakonec je čeká také nějaký způsob zneškodnění. Správné nakládání s odpady by nemělo vést ke zvýšené
expozici populace, dokonce ani v daleké budoucnosti.
EXPOZICE PRACOVNÍKŮ
V jaderném průmyslu tvoří hlavní příspěvek k expozici pracovníků inhalačníexpozice plynnému radonu v uranových dolech. Další běžnou výrobní fází pro
získání kovového uranu je úprava radioaktivních rud a vlastní extrakce a separace
kovu, který obsahuje vysoké koncentrace radionuklidů. Průměrná roční efektivnídávka na jednoho pracovníka v jaderném průmyslu se postupně od sedmdesátých let snižuje z dřívějších 4,4 mSv na současný 1 mSv. Tento vývoj je dán­výrazným poklesem těžby uranu a pokročilými technologiemi těžby a větrání v
dolech.
KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

41

42

UF6

lomech nebo podzemní těžbou.

Přírodní uran se těží v otevřených

Zbytky se odstraňují na odvaly
hlušiny, která obsahuje v nízké
koncentraci dlouhodobé radionuklidy.

Rozmělněním rudy se získává uran.

k použití jako palivo.

Úprava, obohacení
a rafinace uranu

Hlubokégeologickéúložiště

Radioizotopy

Skladové prostory
na povrchuMělká astředně
hluboká úložiště

nehlubokých podzemních úložišť.

Nízkoaktivní a jiný málo rizikový
odpad je většinou ukládán dovytvářené v reaktorech
Zplodiny radioaktivníchmohou být separoványpřeměn snižují účinnost
pro použití v medicíně
paliva. Po 1 roce až 2 letecha průmyslu.
se vyhořelé palivo z reaktorů
odstraní.

kde pobíhá štěpení atomů uranu a
kde se uvolňuje energiek ohřevu vody.

Výzkumné a energetické reaktory,

Vysoceaktivní odpad, včetně
vyhořelého paliva, je dnes přechováván
v přechodných skladových prostorách s tím,že bude nakonec umístěn v hlubokých
geologických úložištích.

získané štěpné radioizotopy mohou být popříslušné úpravě a obohacení znovu použity.

Recyklace uranu a plutonia z vyhořelého paliva;

palivových článků, tvořených
kovovými trubkami s náplní
uranu ve formě keramických pelet.

Výroba paliva spočívá ve zhotovení

Hlavní procesy v jaderném průmyslu

Havárie v jaderných zařízeníchÚrovně expozic během normálního provozu civilních zařízení jadernéhoprůmyslu jsou velmi nízké. Došlo však také k závažným nehodám, haváriím,kterým se dostalo mimořádné pozornosti a které UNSCEAR posoudil avyhodnotil. Příkladem mohou být: nehoda výzkumného reaktoru ve Vinči
v dřívější Jugoslavii v r. 1958, únik radioaktivních látek z jaderné elektrárny
Three Mile Island v USA v r. 1979 a nehoda v zařízení na přepracování­jaderného paliva v Tokai-Mura v Japonsku v r. 1999.
V jaderných zařízeních došlo v rozmezí let 1945 až 2007 k 35 těžkým
radiačním nehodám, které způsobily úmrtí nebo těžká radiační poškozenízaměstnanců a k sedmi nehodám vedoucím k úniku radioaktivních látek do
okolí zařízení a k měřitelné expozici obyvatel. Dále se vyskytlo několik­těžkých nehod v zařízeních zabývajících se problematikou jaderných zbraní.
Mimo nehody v r. 1986 v Černobylu a v r. 2011 ve Fukušimě — o nichž bude
pojednáno v dalším — je známo, že došlo k 32 úmrtím a 61 těžkým
­radiačním poškozením vyžadujícím lékařskou péči.
Nejvážnější nehoda v civilních zařízeních před Černobylem se udála na
elektrárně Three Mile Island dne 28. března 1979. Řetěz událostí vedlk ­částečnému tavení paliva reaktoru. Při nehodě se uvolnilo velké množství
štěpných produktů a radionuklidů z porušeného paliva reaktoru do
ochranné obálky (kontejnmentu), ale jenom relativně malé množství sedostalo také do okolí. Výsledná expozice obyvatelstva byla velmi malá.
Havárie v jaderné elektrárně Černobyl
Nehoda v jaderné elektrárně Černobyl dne 26. dubna 1986 byla ­nejenom
nejzávažnější v historii civilních jaderných zařízení, ale také nejvýznamnější,pokud jde o ozáření široké populace. Kolektivní dávka z této havárie bylamnohonásobně vyšší než souhrnná celková kolektivní dávka ze všech
ostatních radiačních nehod.
Dva pracovníci zahynuli bezprostředně v důsledku konvenčního úrazu, u
134 se postupně rozvinul akutní postradiační syndrom, který byl pro 28 z nichfatální. Pro přeživší účastníky nehody byly hlavními zdravotními problémy
poškození kůže a později rozvoj zákalu oční čočky. Kromě záchranářů se na
likvidaci následků havárie postupně podílelo několik set tisíc osob. Mimo­zřejmého zvýšení výskytu leukémie a zákalů oční čočky u osob ozářených
vysokými dávkami v letech 1986 a 1987 nelze dosud v této skupině
­prokazatelně doložit jiná zdravotní poškození způsobená ozářením.
KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

43

Havárie způsobila největší nekontrolovaný radioaktivní únik do životního prostředí dosud pozorovaný v civilním sektoru. Po dobu asi 10 dnů
unikala do atmosféry velká množství radioaktivních látek. Radioaktivnímrak vytvořený nehodou se rozptýlil po celé severní polokouli a vedl
k depozici ohromného množství radioaktivního materiálu na rozsáhlých
územích bývalého Sovětského svazu a v jiných částech Evropy. ­Kontaminovalpůdu a vodu zejména v Bělorusku, Ruské federaci a na Ukrajině a způsobil
sociální a hospodářský rozvrat velkých skupin obyvatelstva.
Kontaminace čerstvého mléka krátkodobým jódem-131 (s poločasem
8 dní) a nedostatek okamžitých opatření vedl na územích dřívějšího Sovětského svazu k velmi vysokým dávkám ve štítné žláze. A tak se od počátku
devadesátých let zvýšil výskyt rakoviny štítné žlázy u dětí v Bělorusku, na
Ukrajině a v pěti nejvíce postižených okresech Ruské federace. V obdobímezi léty 1991-2005 se zjistilo více než 6000 takových případů, z nichž šestdětí zemřelo.
Populace jako celek byla exponována záření po delší dobu, a to jak zevně
z radioaktivního spadu na půdu, tak i vnitřně z požívání kontaminované
potravy, a to zejména vlivem césia-137 (s poločasem 30 let). Přitom, i kdyžprůměrné individuální efektivní dávky byly relativně nízké, tak výslednáprůměrná individuální efektivní dávka za období 1986-2005 činila v kontaminovaných oblastech Běloruska, Ukrajiny a Ruské federace 9 mSv. Tato
expozice pravděpodobně nezpůsobí zřetelné zdravotní účinky v obecné
populaci. Nicméně těžký rozvrat vyvolaný nehodou měl závažné sociální ahospodářské důsledky a způsobil velkou psychickou nepohodu u obyvatelzasažených území.
UNSCEAR popsal a vyhodnotil radiologické důsledky havárie v několikasvých zprávách. Mezinárodní společenství věnovalo neuvěřitelné úsilí
posouzení rozsahu havárie a jejich jednotlivých charakteristik jak vcelku,
tak i v různých oblastech zájmu s cílem prohloubit porozumění r­ adiologickým
a jiným jejím následkům a asistovat při jejich nápravě.
Závěrem lze na podkladě studií provedených od r. 1986 konstatovat,
že jednotlivci, kteří byli v dětském věku exponováni jódu-131, účastnícizáchranných operací a ti, kteří se zúčastnili likvidace následků havarie
a obdrželi vysoké dávky záření, jsou vystaveni zvýšenému riziku účinků
­vyvolaných ozářením. Přitom většina obyvatel těchto oblastí byla exponována nízkým dávkám záření, které jsou srovnatelné s roční úrovní ozáření zpřírodního pozadí, nebo jsou jen jejím malým násobkem.

44

KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

45

Brest

Rovno
Žitomir

UKRAJINA
Kyjev

Gomel

MogilevČernobyl
JEBĚLORUSKO

Minsk

Černigov

KalugaTula

Brjansk<10 mGy

10–30 mGy

30–150 mGy

150–650 mGy>650 mGy

OrelRUSKÁ FEDERACEPrůměrné dávky ve štítné žláze po havárii jaderné elektrárny v Černobylu

Havárie v jaderné elektrárně Fukušima-Daiichi
Při velkém zemětřesení ve východním Japonsku dne 11. března 2011
dosahujícím 9. stupně a vlivem následného tsunami, které postihlovýchodní pobřeží severního Japonska, byla těžce zasažena i jaderná­elektrárna Fukušima-Daiichi a došlo k úniku radioaktivních látek do okolí.
Asi 85 000 obyvatel bydlících v okruhu 20 km od elektrárny a některých
přilehlých územích bylo v rámci preventivních opatření ve dnech 11. až 15.
března evakuováno. Přitom obyvatelé žijící 20-30 km od elektrárny bylivyzváni k úkrytu ve vlastních domech. Později, v dubnu 2011, byla doporučena evakuace dalších 10 000 lidí, žijících severozápadně od elektrárny zdůvodu zvýšených hodnot radionuklidů ze spadu na půdu. Tyto evakuacevýznamně snížily hladinu expozice, ke které by jinak v zasažených územích
došlo. Přechodně byl omezen také konzum některých potravin a požívání
vody s cílem omezit vnitřní radiační expozici obyvatel. V rámci organizováníopatření na elektrárně bezprostředně po nehodě byli exponováni někteří
operátoři a členové zásahových jednotek.
UNSCEAR provedl odhady dávek záření a jejich účinků na zdraví a životní
prostředí. Na nápravných opatřeních a navazujících aktivitách v areálu elektrárny se během prvních 18 měsíců po nehodě podílelo okolo 25 000 pracovníků. Průměrná efektivní dávka na jednoho pracovníka činila za tuto dobu
asi 12 mSv. Přitom u 6 pracovníků přesáhla kumulovaná dávka 250 mSv.
Nejvyšší zaznamenaná celková dávka činila u jednoho pracovníka 680 mSv,
která byla způsobena z 90 % vnitřním ozářením. Dvanáct p­ racovníků
­obdrželo vysokou dávku ve štítné žláze v rozmezí 2 až 12 Gy. Žádné úmrtí
způsobené ozářením ani žádná akutní nemoc z ozáření se u pracovníků
ozářených v souvislosti s nehodou nezjistily.
Průměrné efektivní dávky dospělých v evakuovaných oblastech prefektury Fukušima se pro období prvního roku po nehodě odhadují v rozmezí
1-10 mSv. Efektivní dávky pro kojence ve stáří jednoho roku se odhadujípřibližně na dvojnásobek. Pro ty části prefektury Fukušima, které nebyly
evakuovány, a po prefektury sousední byly tyto dávky nižší.
Odhady horní hranice průměrných dávek ve štítné žláze, především z
jódu-131, činily u dospělých 35 mGy, u kojenců do jednoho roku 80 mGy. Pro
srovnání lze uvést běžné roční dávky z přírodního pozadí, které jsou typicky
v řádu 1 mGy a podílí se na nich především zevní ozáření z přírodních radionuklidů. UNSCEAR předpokládá teoretickou možnost, že by se rakovinyštítné žlázy mohly později vyskytnout ve skupině nejvíce ozářených dětí.

46

KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

47

GUNMA

NIIGATATOČIGI

IBARAKIFUKUŠIMAJAMAGATAMIJAGI

Fukušima-JE DaiichiPrůměrné dávky ve štítné žláze dětí po havárii v jaderné elektrárně Fukušima-Daiichi

Oblasti hodnocené
podrobněji jindena úrovni okresůOblasti nehodnocené<10 mGy

10–30 mGy

30–50 mGy

50–70 mGyPřitom rakovina štítné žlázy je u dětí vzácným onemocněním, takže nelzeočekávat statisticky zjistitelné účinky ani v této skupině.
Při srovnávání havárie ve Fukušimě s havárií v Černobylu je namístě
­ vážit rozdíly v typu reaktoru, v podmínkách, za nichž k nehodě došlo, vuodlišných charakteristikách uvolněných radionuklidů a jejich rozptýlení, ataké rozdíly v přijatých opatřeních. V obou případech byla do okolí uvolněna velká množství jódu-131 a cesia-137, dvou nejvýznamnějších radionuklidů podílejících se na expozici lidí po havárii jaderných reaktorů. Při
nehodě ve Fukušimě činil únik jódu-131 asi 10 procent a cesia-137 asi
20 procent hodnot odhadovaných pro havárii v Černobylu.

Průmyslové a jiné aplikace
Zdroje ionizujícího záření se využívají v širokém spektru průmyslových
aplikací. Patří sem průmyslové ozařování zaměřené na sterilizaci zdravotnických přípravků a farmaceutických výrobků, udržování kvality potravin, a tove snaze vymýtit zamoření hmyzem; defektoskopická radiografie zkoumá
kvalitu svárů kovových dílů; alfa a beta zářiče se užívají ve světélkujících
materiálech v zaměřovacích přístrojích a jako zdroje orientačního osvětlenívýchodů apod.; radioaktivní zdroje nebo miniaturní rentgenové přístroje
se používají při geologických vrtech při průzkumu těžby minerálů, ropy,
zemního plynu; radioaktivní zdroje se používají v průmyslu v zařízeníchna měření tloušťky, vlhkosti, hutnosti a hladin; jiné uzavřené radioaktivnízářiče se používají ve výzkumu.
I když jsou tyto aplikace velice rozšířené, výroba radionuklidů projejich použití v průmyslu a lékařské praxi způsobuje jen velmi nízké expozice široké veřejnosti. Ovšem v případě nehod může dojít ke kontaminaci­lokalizovaných ploch a vysoké expozici přítomných osob.

EXPOZICE PRACOVNÍKŮ
Počet pracovníků přicházejících do styku s průmyslovými zdroji činil v prvnídekádě tohoto století asi jeden milion s průměrnou roční efektivní dávkou na
pracovníka asi 0,3 mSv.

48

Měřidla tloušťky využívající záření
Válce
Radioaktivní
zdroj

Papír

Detektor záření
ke kontroletloušťky papíru

Radioaktivní materiály přírodního původu
Ve světě existuje celá řada pracovišť a zařízení, které nemají vztah
k jaderné energetice, ale mohou způsobovat expozici lidí pro zvýšené
­koncentrace radioaktivních materiálů přírodního původu (naturally occurring radioactive material — NORM) v jejich průmyslových produktech,­vedlejších produktech či odpadech. Nejvýznamnější z těchto zařízení setýkají těžby a zpracování nerostů.
Aktivity spojené se získáváním a dalším zpracováním rud mohou také vést
ke zvýšení úrovní NORM. Tyto aktivity se týkají těžby a úpravy uranových rud;těžby a hutnictví kovů; výroby fosfátů; těžby a spalování uhlí pro elektrárenský
průmysl; vrtů pro těžbu ropy a zemního plynu; průmyslových prací se vzácnými zeminami a oxidem uranu, zirkoniem; keramického průmyslu; jiných
použití přírodních radionuklidů (typicky vybraných izotopů radia a thoria).
Např. uhlí obsahuje stopy primordiálních radionuklidů. Spalování­ volňuje tyto radionuklidy do životního prostředí, a tak touto cestou expou
nuje lidi. To podle odhadů znamená, že na každý gigawatt-rok elektrické
energie ­vyrobené na Zemi uhelnými elektrárnami vzroste celosvětová kolektivní dávka přibližně o 20 man Sv za rok. Navíc také elektrárenský popílek(­produkovaný jako z­ bytek po spálení uhlí) se využívá při zemních úpravách astavbě komunikací. Pokud se použije ve stavebních materiálech pro výstavbu,

KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

49

způsobuje radiační e­ xpozici jak zevním ozářením, tak i inhalací radonu. A dále
ukládání popílku na skládky může zvyšovat hladinu radiační expozice okolo
takové skládky.
Využívání geotermální energie je dalším zdrojem expozice obyvatelstva.
Budují se podzemní rezervoáry páry a horké vody, aby zásobovaly budovy
elektřinou nebo teplem. Odhady emisí z používání této technologie v ­Itáliia Spojených státech ukazují, že se tak produkuje okolo 10 % kolektivnídávky připadající na jeden gigawatt-rok vyrobený uhelnými elektrárnami.
­Geotermální energie tvoří v současné době jen malý příspěvek k c­ elosvětové
­produkci energie, a tedy i k radiační expozici.

Získávání a využívání geotermální energie

Elektrárna

Studenávoda
Pára ahorká vodaŘada dalších lidských činností může lidi exponovat NORM, např. kaly zč­ istíren vod užívané v zemědělství. Ovšem expozice veřejnosti z této činnosti
je velice nízká, odhaduje se v řádu menším než několik tisícin mSv ročně.
Vedlejším produktem obohacování uranu je ochuzený uran, který jeméně radioaktivní než uran přírodní. Ochuzený uran je po řadu let využíván
pro civilní i vojenské účely. Díky své vysoké hustotě je výhodný pro o­ dstínění
záření nebo jako vyvažovací zátěž v letadlech. Vojenské použití o­ chuzeného
uranu v projektilech protitankových zbraní, zejména pro jeho vysokouprůraznost, vyvolává obavy ze zbytkové kontaminace. S výjimkou­­specifických scénářů — např. dlouhodobého kontaktu — jsou radiační50

expozice z ochuzeného uranu extrémně nízké. Ve skutečnosti je jeho
­chemická toxicita mnohem rizikovějším faktorem.
Předměty běžné potřeby
Celá řada předmětů pořizovaných pro každodenní použití obsahuje
malá množství radionuklidů záměrně přidávaných při výrobě pro své­chemické nebo radioaktivní vlastnosti. Historicky nejvýznamnějším radionuklidem bylo z tohoto pohledu radium-226 užívané pro své uplatnění vsvětélkujících (luminiscentních) materiálech používaných v běžných
­výrobcích. Tato praxe skončila před několika desítkami let, když bylo radiumnahrazeno promethiem-147 a vodíkem-3 (tritiem), které jsou méně radio­
toxické. Přesto při nošení náramkových hodinek obsahujících sloučeniny
tritia může docházet k jeho úniku, neboť je velmi těkavé. Tritium ale emituje
jenom velmi slabé částice beta, které nemohou prostoupit pokožkou amohou ozářit člověka jenom když proniknou do těla.

Požární hlásič využívající ionizující záření
Ionizační komoraMřížkaKovová destička+Kouřové částice
Kovová destička

+

–
–

α
α

α

BaterieČástice alfa
Radioaktivní zdroj (např. americium)Některé moderní požární hlásiče se sestávají z ionizačních komor smalými fóliemi americia-241, které produkuje alfa částice a vytváří takstálý proud iontů. Okolní vzduch má volný přístup k citlivým částem detektoru, a když do detektoru vstoupí kouř, proud iontů je přerušen a spustí sepoplach. Radioaktivita zdrojů americia je v těchto detektorech velmi nízká.
Americium se přeměňuje s dlouhým poločasem okolo 432 let. To znamená,že detektor po době své životnosti — asi 10 let — zachovává v podstatě
KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

51

svou původní aktivitu. Pokud zůstává americium uvnitř zařízení, expozice je
zanedbatelná. I když přítomnost americia je zjistitelná citlivým přístrojem,
expozice bývá extrémně nízká. Osoba stojící 2 metry od detektoru po dobu
osmi hodin denně by obdržela odhadem za rok dávku nižší než 0,0001 mSv.
Nehody v průmyslu
Nehody při průmyslovém využívání zdrojů záření jsou častější než
nehody v jaderných elektrárnách. Přesto normálně nevzbudí mnoho­pozornosti, i když mohou způsobovat významné radiační expozice jak­pracovníkům, tak jednotlivcům z obyvatelstva.
Mezi roky 1945-2007 bylo zaznamenáno okolo 80 nehod v ­průmyslových
provozech používajících zdroje záření, urychlovače nebo rentgenové­přístroje. Při těchto nehodách přišlo o život devět lidí a 120 pracovníků
­utrpělo radiační poškození. Tato poškození postihla obvykle pokožku rukou
a musela být často řešena amputací končetiny. UNSCEAR se domnívá, ženěkteré nehody vedoucí k poškození zdraví nebo úmrtí v průmyslových
zařízení nebyly hlášeny.
Nehody v průmyslu mají různé příčiny a důsledky. Jako příklad jsou uvedeny dvě z nich. V r. 1978 v Louisianě ve Spojených státech jeden pracovník
při defektoskopii na lodi utrpěl radiační poškození levé ruky při práci sezdrojem iridia-192 o aktivitě 3,7 TBq . Asi po třech týdnech kůže ruky zarudla
a zduřela, pak se objevily puchýře, které se hojily 5-8 týdnů. Po dalších šesti
měsících však ukazovák levé ruky musel být zčásti amputován. Druhý
­případ se stal v r. 1990 v Šanghaji v Číně, kdy sedm pracovníků bylo ozářeno
zdrojem kobaltu-60 v důsledku nevyhovujících bezpečnostních opatření v
provozovně. Jeden z nich ozářený dávkou okolo 12 Gy zemřel 25. den po
expozici. Další s dávkou odhadnutou na 12 Gy zemřel 90. den po expozici.
Ostatních pět pracovníků s dávkami v rozmezí 2 až 5 Gy bylo lékařsky
­ošetřeno a uzdravilo se.
Opuštěné zdroje
V rozmezí 1966 a 2007 bylo 31 nehod způsobeno ztracenými, ­ukradenými
nebo opuštěnými zdroji, jimž se souhrnně říká opuštěné zdroje (orphan
sources). Je známo, že tyto zdroje způsobily úmrtí 42 lidí, a to dospělých idětí. Mimo to došlo i k akutní nemoci z ozáření, vážným lokálním p­ oškozením,vnitřní kontaminaci a psychologickým problémům ­vyžadujícím lékařskou
péči o stovky osob. Šest nehod souviselo s ­opuštěnými zdroji užívanými v
radioterapii.

52

Není přesně známo, kolik opuštěných zdrojů se na světě vyskytuje, alejejich počet se odhaduje na tisíce. Dozorný orgán USA (Nuclear Regulatory
Commission) podal zprávu o tom, že v rozmezí let 1996-2008 se ztratilotakřka 1 500 radioaktivních zdrojů, z čehož více než polovinu se nikdy
nepodařilo najít. Ve studii Evropské unie se odhaduje, že v rozsahu jejípůsobnosti se ročně ztratí až 70 zdrojů z běžné kontroly. Většina těchto
zdrojů neznamená sice mimořádné radiační riziko, nicméně nehody jimizpůsobené zůstávají hlavním problémem opuštěných zdrojů.
Uzavřené zářiče nebo jejich pouzdra mohou být atraktivní pro lidi,kteří sbírají a prodávají kovový odpad, neboť jim připadá, že by mohlo jít
o výrobky z cenného kovu a navíc na některých z nich ani není varovný

Celosvětové vyhodnocení vážných radiačních nehod*
Typ nehody

1945–1965

1966–1986

1987–2007

Nehody v jaderných zařízeních

19

12

4

Nehody v průmyslových provozech

2

50

28

Nehody s opuštěnými zdroji

3

15

16

Nehody při výuce/výzkumu

2

16

4

Nehody ve zdravotnictví

Neznámé18

14* Založeno na nehodách, o kterých byla podána oficiální zpráva, nebo které byly publikovány.
Lze se domnívat, že počet neohlášených nehod, zejména ve zdravotnictví je mnohem vyšší.

radiační symbol. Případy neobezřetných sběratelů šrotu nebo dokoncenáhodných občanů, kteří se zapletou do manipulací s takovými nálezy,vedou k vážným poškozením zdraví a v některých případech i k úmrtí, jak
se stalo v Goianii v Brazilii v r. 1987. Na počátku řetězu událostí byla krádež
opuštěného teleterapeutického přístroje s vysoceaktivním (50,9 TBq)
zdrojem cesia-137. Nálezce pak porušil kovové opouzdření a radionuklid
se uvolnil ve formě prášku. V příštích dvou týdnech se rozpustný prášek
chloridu cesia rozptýlil v prostoru sběrny kovů a v okolních domech.
Mnoho lidí trpělo zdravotními obtížemi a kožními chorobnými změnami,
110 000 lidí bylo monitorováno pro radioaktivní kontaminaci, řada z nichbyla vnitřně kontaminována cesiem-137. Při této nehodě zemřeli čtyři
lidé, mezi nimi jedno dítě.
KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

53

3.3. Průměrné radiační expozice obyvatel a pracovníků
Z celkového pohledu je patrné, že v radiační expozici obyvatel dominuje ozáření z přírodních zdrojů. UNSCEAR odhaduje průměrnou roční
efektivní dávku jednotlivce na přibližně 3 mSv. V průměru obnáší roční
dávka z přírodních zdrojů asi 2,4 mSv. Z toho dvě třetiny připadají naradioaktivní látky ve vzduchu, který dýcháme, v potravě, kterou jíme,a ve vodě, kterou pijeme. Hlavním zdrojem expozice z umělých zdrojů
je používání zdrojů záření v lékařství s jeho příspěvkem k individuálníprůměrné roční efektivní dávce 0,62 mSv. Lékařská radiační expozice
kolísá podle území, státu a systému zdravotní péče. UNSCEAR odhadlprůměrnou roční efektivní dávku z lékařských aplikací pro průmyslovézemě na 1,9 mSv a pro ostatní země na 0,32 mSv. Tyto hodnoty mohou
ovšem uvnitř těchto skupin dále kolísat (např. v USA činí 3 mSv, v Keni
0,05 mSv).

Průměrné expozice obyvatel podle zdrojů záření*Přírodní zdroje | 2,4 mSv

Umělé zdroje | 0,65 mSv

Potrava

0,29 mSv

Jadernéelektrárny

0,0002 mSv

Kosmickézáření

0,39 mSv

Havárie vČernobylu

0,002 mSv

Půda

0,48 mSv

Spad z testů
jaderných
zbraní

0,005 mSv

Nukleární
medicína

0,03 mSv

Lékařskáradiologie(diagnostická)

0,62 mSv

Radon

1,3 mSv* Zaokrouhlené odhady efektivních dávek na jednoho obyvatele za rok (celosvětový průměr).

Pokud jde o expozici pracovníků, pozornost se od devadesátých let
soustřeďovala k umělým zdrojům záření. Dnes ovšem víme, že velkémnožství pracovníků je exponováno přírodním zdrojům záření, zejménav těžařském průmyslu. U určitých povolání v sektoru důlní těžby převládá
v profesionální expozici inhalace radonu. Ačkoliv uvolňování radonu v
podzemních uranových dolech přestavuje podstatný podíl profesionální
expozice, přece jen roční průměrné efektivní dávky na jednoho pracovníka

54

klesly v jaderném průmyslu z hodnoty 4,4 mSv v letech sedmdesátých na
současnou hodnotu 1 mSv. Nicméně roční průměrná efektivní dávka na
jednoho horníka v uhelném dole je 2,4 mSv a u ostatních horníků 3 mSv.
Současný odhad celosvětového počtu monitorovaných pracovníků je
asi 23 milionů, z nichž asi 10 milionů je exponováno umělým zdrojům. Třičtvrtiny pracovníků exponovaných umělým zdrojům pracují ve zdravotnictví, kde roční efektivní dávka na pracovníka činí asi 0,5 mSv. Vyhodnocení trendů průměrné roční efektivní dávky na pracovníka ukazuje
vzestup v expozici přírodním zdrojům, zejména na účet důlních prací,a pokles expozice umělým zdrojům, zejména úspěšným uplatňovánímopatření v radiační ochraně.

Trendy v celosvětové expozici radiačních pracovníků (mSv)*
Dekády

1970

1980

1990

2000

Posádky letadel

—

3,0

3,0

3,0

Těžba uhlí

—

0,9

0,7

2,4

Těžba jiných surovin**

—

1,0

2,7

3,0

Různé

—

6,0

4,8

4,8

Celkem

—

1,7

1,8

2,9

Lékařské použití záření

0,8

0,6

0,3

0,5

Jaderný průmysl

4,4

3,7

1,8

1,0

Ostatní průmysl

1,6

1,4

0,5

0,3

Různé

1,1

0,6

0,2

0,1

Celkem

1,7

1,4

0,6

0,5

Přírodní zdrojeUmělé zdroje* Odhady průměrné roční efektivní dávky na jednoho pracovníka za rok,** Uranový průmysl je zahrnut do jaderného průmyslu,

KDE SE MŮŽEME SE ZÁŘENÍM SETKAT?

55

PUBLIKACE UNSCEAR
Od zahájení svého působení vydal Výbor OSN pro účinky atomového záření
(United Nations Committee on the Effects of Atomic Radiation — UNSCEAR)
více než 25 zpráv s více než 100 přílohami (anexy), které mají vysokou vážnost jako základní prameny reprezentativního hodnocení zaměřeného na
radiační expozici z testů jaderných zbraní a jaderné energetiky, z lékařskéhopoužívání zdrojů záření a na radiační expozici pracovníků z přírodních iumělých zdrojů. UNSCEAR vyhodnocuje také detailní studie o rakovině adědičných chorobách vyvolaných ozářením a posuzuje radiologickédůsledky nehod na zdraví a životní prostředí. Zprávy UNSCEAR a jejichvědecké přílohy jsou vydávány jako prodejné publikace OSN (unp.un.org)
nebo jako volně přístupné soubory k elektronickému stažení (unscear.org)
aby se umožnilo jejich šíření ku prospěchu členských států OSN, vědecké
komunity a veřejnosti.
Děkujeme za všechny odezvy a komentáře k této publikaci:
UNSCEAR secretariat
Vienna International Centre
P.O. Box 500
1400 Vienna, Austria
E-mail: unscear@unscear.org

V r. 1955 Valné Shromáždění OSN ustavilo Vědecký výbor proúčinky atomového záření (United Nations Committee on the Effectsof Atomic Radiation – UNSCEAR), aby shromažďoval a vyhodnocoval
informace o úrovních ionizujícího záření a o jeho účincích.

Tato publikace usiluje o objektivní předložení poznatků o úrovníchzáření a jeho účincích způsobem, který je přístupný každému čtenáři.
Je založena na vědeckých zprávách UNSCEAR, které jsou použity jako
hlavní zdroje informací.

ZÁŘENÍ ÚČINKY a ZDROJE

To bylo odezvou na obavy o účincích ionizujícího záření na lidské
zdraví a životní prostředí, když tehdejší spad z testování jaderných
zbraní v atmosféře zasahoval lidi vzdušnou cestou, vodou a­potravinami. První zpráva, kterou vydal UNSCEAR, položila vědecké
základy, na nichž byla v r. 1963 přijata Částečná smlouva o zákazu
jaderných testů zakazující testování jaderných zbraní v atmosféře.

ZÁŘENÍ

ÚČINKY a ZDROJE
Co je záření?
Co nám záření může způsobovat?
Kde se můžeme se zářením setkat?

›1 000 mSv

100 mSv

Dávka užívaná v radioterapii

Dávka kosmonauta(4 měsíce)

10 mSvCT břicha

1 mSv

Pracovník v jaderném průmyslu(1 rok)0,1 mSv

Snímek hrudníku nebo let (20 hodin)

0,01 mSv

Snímek zubů0,001 mSv

Para ořechy (30g)

Program OSN pro ochranu životního prostředí