Elimistössä olevien radioaktiivisten aineiden määrittäminen
Tärkein menetelmä ihmisen kehoon joutuneiden radioaktiivisten aineiden määrittämiseen on suora mittaus ihmisen radioaktiivisuuden mittauslaitteistolla. Siinä elimistössä olevat radioaktiiviset aineet määritetään kehon ulkopuolella olevilla säteilynilmaisimilla, nykyään puolijohdekiteillä.
Suorat ja epäsuorat menetelmät
Suorilla mittausmenetelmillä voidaan havaita vain sellaiset aineet, jotka lähettävät gammasäteilyä. Säteilyn energian tulee olla niin suuri, että säteily ei kokonaan jää elimistöön, vaan osa siitä pääsee kehon ulkopuolelle ja voidaan siten havaita. Tärkein mittausmenetelmä, jolla ihmisessä olevat radioaktiivisten aineiden määrät voidaan selvittää, on gammaspektrometrinen mittaus suoraan kehon ulkopuolelta.
Se perustuu ihmiskehossa olevien radioaktiivisten aineiden lähettämän gammasäteilyn havaitsemiseen. Mittauksessa ihmiseen ei kohdistu säteilyä. Koko kehon radioaktiivisuuden lisäksi suorilla mittauksilla voidaan selvittää myös eri elinten sisältämien radionuklidien määrät. Esimerkiksi kilpirauhasessa olevan radioaktiivisen jodin määrä voidaan mitata tarkoitukseen suunnitelluilla ilmaisimilla.
Epäsuoria mittausmenetelmiä käytetään silloin, kun kehon sisältämiä radionuklideja ei voida havaita suorin mittauksin. Esimerkiksi alfa- ja beetasäteilyn lyhyen kantaman takia näitä säteilylajeja lähettävien radionuklidien määriä ei voida mitata suoraan ihmisestä. Tällaisia ovat esimerkiksi strontium-90 ja tritium. Niistä aiheutuva altistus voidaan määrittää mittaamalla eritteiden aktiivisuuspitoisuuksia.
Epäsuoria menetelmiä käytettäessä kehossa olevien radioaktiivisten aineiden määrän arviointi joudutaan tekemään ihmisen aineenvaihduntaa kuvaavien mallien avulla. Arvioon liittyy aina suurempi epävarmuus kuin käytettäessä suoria mittausmenetelmiä.
Mikäli radioaktiiviset aineet ovat laajalti levinneet elinympäristöön esimerkiksi onnettomuuden seurauksena, voidaan väestön saamia määriä arvioida epäsuorasti myös analysoimalla elintarvikkeiden ja hengitysilman radioaktiivisuutta. Tämä menetelmä soveltuu parhaiten suurten ihmisryhmien saamien aktiivisuusmäärien arviointiin.
Väestömittaukset Suomessa
Suomessa on 1960-luvulta lähtien seurattu suorien gammaspektrometristen mittauksien avulla väestön sisäistä säteilyaltistusta. Mittauksilla on voitu seurata sekä ydinasekokeista että Tšernobylin ydinvoimalaitosonnettomuudesta peräisin olevien radioaktiivisten aineiden poistumista ihmiskehosta.
Koko väestön altistuksen lisäksi arvioidaan myös sellaisten ryhmien altistumista, joiden ruokavalio sisältää poikkeuksellisen paljon cesium-137:ää. Tällaisiin ryhmiin kuuluvat muun muassa paljon poronlihaa ravinnokseen käyttävä väestö sekä sellaiset henkilöt, jotka asuvat eniten Tšernobylin laskeumaa saaneella alueella ja lisäksi käyttävät ravinnokseen runsaasti paikallisia luonnontuotteita.
Tšernobylin onnettomuudesta aiheutuva säteilyaltistus on nykyisin alle yksi prosentti suomalaisten keskimääräisestä vuotuisesta kokonaisannoksesta. Kaikkiaan Tšernobyl-laskeumasta on arvioitu kertyvän koko elämän aikana noin kahden millisievertin säteilyannos. Tämä on noin puolet siitä annoksesta, joka keskimäärin saadaan huoneilman radonista yhden vuoden aikana.
Yllä oleva kuva osoittaa, miten ilmakehässä tehtyjen ydinasekokeiden vaikutus eroaa Tšernobylin onnettomuuden vaikutuksista. Ydinasekokeiden seurauksena pitkällä aikavälillä tullut laskeuma jakaantui Suomessa tasaisesti, mutta silti Helsingin ryhmän ja Inarin poronhoitajaryhmän cesiummäärien ero on suuri. Ero johtuu erilaisesta ravinnosta. Lapin karussa luonnossa erityisesti ravintoketju jäkälä-poro-ihminen on voimakas cesiumin rikastaja. Tšernobylistä tullut laskeuma oli lyhytaikaisempi ja se jakaantui epätasaisesti. Lappiin sitä tuli vähän kuten väkirikkaalle pääkaupunkiseudullekin. Päijät-Hämeeseen laskeumaa tuli enemmän ja siellä paljon luonnontuotteita syövien ihmisten säteilyaltistus on suurempi kuin muualla maassa. Koko Suomessa Tšernobylin onnettomuudesta aiheutuva säteilyannos on kuitenkin hyvin pieni osa vuotuisesta kokonaisannoksesta.
