Meny

Hem

Kommittén

Diarium

Dokument

Kontakt

Länkar

Historia

Tidigare seminarier

Summary in English

Kungliga Vetenskapsakademien

är huvudman för de svenska nationalkommittéerna

Kontakt

STRÅLSKYDDSFORSKNING - DE FÖRSTA ÅTTIO ÅREN

Av Bo Lindell, 1996

Joniserande strålning är känd sedan den 8 november 1895 då Wilhelm Conrad Röntgen upptäckte de strålar han själv kallade X-strålar. Upptäckten av röntgenstrålningen följdes året därefter av Becquerels upptäckt av radioaktiviteten. Dessa båda upptäckter lade grunden för den kärnfysik som på gott och ont har skapat möjligheten att omvandla materia till energi.

Även förekomsten av radioaktiva ämnen och joniserande strålning i vår omgivning var tidigt känd. Gammastrålningen från marken och från byggnadsmaterial på visades 1903 och höga radonhal ter i "hälsobrunnar" 1904. Den svenska mineralkemisten Naima Sahlbom mätte radonhalten i dricksvatten 1907 och österrikaren Victor Hess mätte den kosmiska strålningen 1912. Forskning bedrevs mycket tidigt om sådant som nu är föremål för strålskyddsforskning, men det tidiga motivet var inte strålskydd utan enbart vetenskaplig nyfikenhet.

Röntgenstrålningen och strålningen från radioaktiva ämnen visade sig kunna orsaka biologiska skador. Röntgen, som iakttog stor försiktighet för att skydda sina instrument från störningar, undgick skador, men redan Becquerel och Pierre Curie fick kännas vid lättare strålskador och Marie Curie dog av aplastisk anemi till följd av höga stråldoser.

Behovet av strålskydd var uppenbart redan vid sekelskiftet och goda strålskyddsrekommendationer publicera des så tidigt som 1896. Någon egentlig forskning om strålskydd fanns däremot inte förrän ett halvsekel senare. De viktigaste skyddsåtgärderna var enkla: att undvika onödig bestrålning, att utsättas för bestrålning så kort tid som möjligt, att inte uppehålla sig nära strålkällorna, samt att föra in skärmande material såsom bly mellan strålkällan och dem som kunde utsättas för bestrålning.

Strålningens biologiska verkningar var uppenbara: vid stråldoser överstigande en toleransdos skadades så många kroppsceller att kroppsvävnader förstördes. Studiet av följderna var en uppgift för läkare och erfarenhet vanns framförallt genom iakttagelser av strålbehandlade patienter.

Den första strålskyddsforskningen kunde därför lika väl kallas strålningsbiologi. Vad hände i bestrålade vävnader? De första ideerna med genomslagskraft kom med "träffteoretiska" resonemang av Timofeeff-Ressovsky och Zimmer (1947), men framförallt med D.E. Leas banbrytande bok Actions of radiations on living cells (1946). I Sverige hade den förutseende Rolf Sievert redan 1929 anställt biologen Arne Forsberg vid sin radiofysiska institution vid Radiumhemmet.

Denna tidiga cellforskning kompletterades av genetikern Hermann Mullers iakttagelser under 1920-talet av den joniserande strålningens mutagena verkningar, forskningsresultat som starkt bidrog till försiktighet även när det gällde låga stråldoser.

Att behovet av strålskydd var stort visades av de många strålskador som inträffade bland radiologer och sköter skor under seklets första decennier. Detta behov ledde till att den kommitte som senare blev den internationella strålskyddskommissionen (ICRP) tillsattes år 1928, i Stockholm, med Rolf Sievert som en av ledamöterna.

Det blev emellertid först med utvecklingen av kärnreaktorer och kärnvapen som en strålskyddsforskning i dagens mening växte fram. Det amerikanska beslutet att satsa på kärnvapen för att vinna andra världskriget inne bar en enorm teknologisk kraftansträngning inom kärnfysik och kärnkemi. Man skulle plötsligt ställas inför tidigare otänkbara kvantiteter radioaktiva ämnen, däribland transuraner med strålningsbiologiskt okända egenskaper. Den enda relevanta erfarenhet man hade utöver den som vunnits vid medicinsk strålbehandling och från strålskador i radiologins barndom kom från iakttagelserna av vad som hänt de lysfärgsarbeterskor som under första världskriget hade slickat på sina penslar och däri genom fått dödliga mängder radium i kroppen. Man insåg att stor försiktighet krävdes för att skydda persona len.

Vidden av dessa problem blev inte allmänt känd förrän efter det att atombomberna exploderat över Hiroshima och Nagasaki. För den stora allmänheten och forskare världen över tillkom då insikten om bomberna oerhörda skadepotential. Forskning beträffande skyddsmöjligheter initierades på många håll.

I Sverige hade Rolf Sievert strax efter krigsutbrottet kontaktat Manne Siegbahn med ett förslag att landets fysiker skulle organiseras för-militärfysiskforskning. Detta ledde 1940 till tillkomsten av ett militärfysiskt institut, MFI, i radiofysiska institutionens lokaler och med en styrelse som tillsattes av Kungliga Vetenskapsakademiens nationalkommitté för fysik. Som närmaste man i denna verksamhet hade Sievert Torsten Magnusson, senare GD för Försvarets forskningsanstalt. MFI övergick till att bli en viktig del av forskningsanstalten när FOA bildades den 1 april 1945.

Det var således naturligt att den skyddsforskning, som i slutet av 1940-talet påbörjades med tanke på skydd mot kärnvapen och den joniserande strålningen från dessa, kom att bedrivas både inom FOA och vid Sieverts radiofysiska institution, som nu låg på Karolinska sjukhusets område och hade flerdubbla uppgifter som tillsynsorgan av användningen av strålkällor enligt 1941-års strålskyddslag, ansvarig för sjukhusfysiken vid framförallt Radium hemmet, samt som universitetsinstitution beträffande undervisning och forskning. Men fortfarande gällde det forskning om skydd mot höga, akut dödliga stråldoser. Sievert lyckades få anslag för byggandet aven högspänningshall med en 1.2 MV Cockcroft Waltongenerator kopplad till ett kondensatorbatteri och ett urladdningsröntgenrör för studiet av den biologiska verkan av kortvarig strålning med hög intensitet (såsom från en atombomb). Arne Forsberg påbörjade studier av kemiska skyddssubstanser.

Det var nu uppenbart att "atomåldern" skulle leda till omfattande spridning av konstgjort radioaktiva ämnen, om inte annat så genom deras fredliga användning. Strålskyddsproblemen växte därmed snabbt. År 1950 återskapades den internationella strålskyddskommissionen (ICRP) under sitt nuvarande namn och man började diskutera vilka stråldoser som skulle kunna accepteras i olika sammanhang. Detta ledde till ett ökat intresse från Sieverts sida för den naturliga strålnivån som det låg nära till hands att använda som en referens.

I USA hade (felaktiga) forskningsresultat antytt att människokroppens naturliga halt av radium är hög. Sievert konstruerade mätapparatur (tryckjonkammare) för mätning av den gammastrålning som kroppen nor malt avger. Han kunde i nära samarbete med F.W. Spiers i Leeds visa att den huvudsakliga strålningen från och i människokroppen kommer från naturligt radioaktivt kalium och att radiumhalten är låg.

Nästa stora steg mot dagens strålskyddsforskning togs efter de första atmosfäriska kärnvapenproven, framförallt sedan en termonukleär bomb omgiven av naturligt uran sprängts i Stilla Havet 1954 och injicerat stora mängder fissionsprodukter i atmosfären. Den radioaktiva föroreningen spreds över norra halvklotet och gav mätbart nedfall även i Sverige. I Chicago kunde CE. Miller och L.D. Marinelli visa att radioaktivt cesium från kärnvapensprängningen tagits upp i kroppen på försöks personer vars gammastrålning analyserades med en scintillationsspektrometer.

Den globala radioaktiva föroreningen väckte stort uppseende och omfattande oro. Detta ledde till att de brittiska och amerikanska myndigheterna publicerade "vitböcker" med utredningar om farligheten av det radioaktiva ned fallet. FNs generalförsamling tillsatte sin fortfarande aktiva Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR), i vilken Sverige blev medlem med Sievert som ombud. UNSCEAR begärde in mätdata och uppgifter om strålnivåer och strålverkningar från FNs medlemsstater. Forskningens omfattning växte lavinartat.

I den brittiska "vitboken" publicerades resultat aven epidemiologisk studie genomförd av läkarna W.M. Court Brown och Richard Doll, som kunde påvisa en ökad förekomst av leukemi hos patienter som strålbehandlats för ankyloserande spondylit (stel rygg). Inte långt därefter kunde japanska och amerikanska forskare påvisa en motsvarande förhöjning av leukemirisken bland de över levande i Hiroshima och Nagasaki. Man började nu på allvar räkna med att även stråldoser som inte orsakar direkt påvisbara vävnadsskador kan orsaka cancer. Detta påverkade i hög grad strålskyddets inriktning genom att man inte längre vågade räkna med någon helt säker stråldos.

UNSCEAR började samla uppgifter om upptaget av olika radioaktiva ämnen, framförallt strontium-90 och cesium-137, från marken till växter, samt den fortsatta transporten genom näringskedjor via betande djur till människor. Den radioekologiska forskningen var inledd. I Sverige påvisade framförallt Kurt Liden vid den radiofysiska institutionen vid Lunds universitet betydelsen av näringskedjan renlavrenarrenskötande samer. I Sverige fortsatte Sievert sin forskning om den naturliga strålningen, vilket bl.a. ledde till Bengt Hultqvists doktorsavhandling 1956 över strålnivån i svenska bostäder. Hultqvist fann höga strålnivåer i bostäder av skifferbaserad gasbetong samt höga radonhalter i hus med dålig luftomsättning, även i trähus med möjlighet för radon att tränga upp från marken. Med den tidens kunskap om strålriskerna ansågs dock inte radonhalterna inomhus hälsovådliga med mindre än att luftomsättningen var oacceptabelt låg.

I oktober 1957 inträffade en brand i den grafitmodererade plutoniumproducerande reaktorn Nr. 1 vid den engelska reaktorstationen Windscale (numera kallad Sellafield) vid kusten av Cumberland. Radioaktiv jod spriddes över hela Europa, i mätbara om än inte skadliga mängder. Denna händelse ledde till rekommendation från brittiska Medical Research Council om beredskapsåtgärder och åtgärdsnivåer för ingripande mot radioaktiva livsmedel.

I oktober 1959 skickade Sievert en rundskrivelse till svenska forskare med begäran om uppgift om i vilken mån de skulle kunna bidra till att förse UNSCEAR med material. Svaren ger en intressant översikt om inriktningen på strålskyddsrelaterad forskning vid den tiden.

Åren 1961 och 1962 kulminerade de atmosfäriska kärnvapenproven med framförallt Sovjetunionens mycket kraftiga explosioner vid Novaja Zemlja, vilket ledde till omfattande beredskapsåtgärder i Sverige. MRCs rekommendation låg till grund för den svenska strålskyddsmyndighetens (då Sieverts institution) rekommendationer 1962 till svenska länsstyrelser om åtgärds nivåer. Behovet av strålskyddsforskning tilltog.

Istället för att vid denna tid söka utvidga sina egna resurser insåg Sievert att strålskyddsmyndigheten snarare behövde försäkra sig om tillgången till strålskydds kunniga experter och mät resurser inom andra områden, bl.a. veterinärmedicin, jordbruk och vattenvård. Genom Sieverts insatser försågs institutioner inom dessa områden liksom FOA och Sieverts egen institution med scintillationsspektrometrar för analys av radioaktiva livsmedels föroreningar. 1962 avgav fyra av institutionerna gemensamt (genom Kay Edvarson, FOA, Lars Fredriksson, Lantbrukshögskolan, Bo Lindell, Radiofysiska institutionen och Bertil Åberg, Veterinärhögskolan) ett förslag till samordning av aktivitetsmätningar på livs medel.

Försommaren 1963 skrev Sievert till Vetenskaps akademien, hänvisade till de tvärvetenskapliga problemen och föreslog bildandet aven svensk National kommitté för strålskyddsforskning. Hans förslag till leda möter i kommittén omfattade namnen Lars Carlbom, Torbjörn Caspersson, Kay Edvardson, Arne Forsberg, Lars Fredriksson, Lennart Hannerz, Arne Hedgran, Lars Gunnar Larsson, Kurt Liden, Bo Lindell, K.G. Luning, Arne Nelson, Jan Rydberg, Rolf Sievert, Torbjörn Westermark och Bertil Åberg. Akademien följde Sieverts förslag.

Samma år beslutade regeringens forskningsberedning att begära in uppgifter om forskningsrådens planer för de närmaste tre verksamhetsåren. Statens råd för atomforskning (AFR) uppdrog därför åt dåvarande laboratorn Kurt Liden att utarbeta den begärda översikten beträffande strålskyddsforskning och strålningsbiologi inom rådets verksamhetsområde. Det är intressant att notera att strålningsbiologi nämndes separat. Lidens 33-sidiga förslag till yttrande till forskningsberedningen (vilket AFR tog som sitt) är utomordentligt intressant och ger en mycket god översikt av strålskydd s forskningens läge i början av 1960-talet innan kärnkraftsindustrins speciella problem (t.ex. avfallsfrågorna) i någon mån ändrat in riktningen. Under rubriken "Projekt av hög angelägen hetsgrad" skriver Liden: "Det i särklass centrala huvud problemet inom strålskyddsforskningen utgör frågan huruvida små stråldoser har några skadliga verkningar på människor". Denna fråga har ännu inte fått något odiskutabelt svar.

Följande citat är värt att återge från Lidens text, skrivet före kärnkraftens inmarsch: "En annan undervisningsfråga av annorlunda typ gäller den svenska allmänhetens information om strålnings frågor. Här bör olika massmedia utnyttjas i en väl planlagd, långsiktig upplysningsverksamhet med målet att dämpa eller eliminera den strålningsrisk, som tyvärr är allmänt utbredd inom landet. Det blir emellertid en lång varig och svår uppgift att bibringa våra medmänniskor sådana korrekta kunskaper om strålningens verkningar och betydelse för samhället, att densamma därigenom kan accepteras som en nödvändig och nyttig företeelse i vår moderna civilisation trots sina inneboende riskmoment, som aldrig helt kommer att kunna elimineras."

På Sieverts initiativ anordnade Nationalkommittén för strålskyddsforskning den 25-29 april 1966, ett internationellt symposium i Stockholm över ämnet Radioecological Concentration Processes. Vid symposiet framfördes ett 90 tal föredrag från 16 länder. Av särskilt intresse var att sovjetiska forskare för första gången deltog i ett symposium av detta slag, nu med inte mindre än 16 föredrag.

Mitten av 1960-talet markerar kärnkraftens internationella genombrott, men det första stora kärnkraft aggregatet, Oskarshamn I, togs i bruk först 1971. Året därefter hölls FNs första miljökonferens i Stockholm och kärnkraftdebatten startade på allvar, varvid så småningom säkerhets och avfallsfrågorna kom att dominera, vilket i sin tur påverkade strålskyddsforskningens inriktning. Nya forskningsområden tillkom, bl.a. beteendeforskning om riskupplevelse och riskkommunikation. Synpunkter från Nationalkommittén om strålningsriskerna publicerades 1975 i en liten broschyr med titeln "Den här skriften handlar om strålning och strålskydd".

Men, ännu åttio år efter Röntgens upptäckt hade man inte uppmärksammat det strålskydds problem som nu anses vara allvarligast: radonet i våra bostäder och den UV strålning som kan orsaka maligna melanom. Inte heller hade man dagens kunskap om uppkomsten av cancer och ärftliga skador. Nya områden för människors oro har senare tillkommit med begrepp som elallergi, risker från bildskärmar och från de kvasi-stationära elektromagnetiska fälten kring elektriska kraftledningar, risker inför vilka många forskare ställer sig oförstående eller tvivlande. Det sammanlagda sidoantalet i UNSCEARs rap porter efter 1975 är nästa tre gånger sidoantalet under de första tjugo åren. Samma förhållande gäller för ICRPs rapporter. Ett referat av strålskyddsforskningen under de senaste tjugo åren kräver betydligt större utrymme än den överblick som här har gjorts av det första åttio.

Bo Lindell