Bananer og mælk er radioaktive
Radioaktivitet leder lynhurtigt tankerne hen på atomkraftværker og vanskabte fostre – men i virkeligheden er radioaktive stoffer en helt naturlig del af din hverdag.
Banan baby

Det er fra de radioaktive stoffer, såsom kalium i bananer, at den radioaktive stråling udspringer, og teoretisk set er det farligere at blive bestrålet inde fra kroppen. (Foto: Shutterstock)

Der var radioaktive stoffer i den mælk, du hældte over havregrynene i morges, og i den banan, du satte tænderne i som mellemmåltid.

Det samme gælder tørret frugt, usaltede nødder, rosenkål, spinat, kartofler, havregryn, broccoli, passionsfrugt, solbær og rødbeder.

Ja, faktisk er der radioaktive stoffer i stort set alt, hvad du spiser. Men hvis du lige nu sidder og overvejer aldrig at røre en banan igen, kan du roligt slå koldt vand i blodet. Det er nemlig slet ikke så farligt, som det lyder, forklarer seniorforsker Sven Poul Nielsen, som arbejder med nuklear teknologi ved DTU.

»Vi er omgivet af naturligt forekommende radioaktive stoffer i hele vores liv. I den mad, vi spiser, og i den luft, vi indånder. Det er stoffer, som er så langlivede, at de stammer fra universets skabelse og dermed også Jordens begyndelse. De er en del af de betingelser, alt liv har udviklet sig under,« siger han.

Grundstoffer og atomer

Atomer består af en kerne og en række elektronskaller med negativt ladede elektroner i. Kernen er meget lille, kun cirka en hundredetusindedel af atomet, men rummer næsten al massen. Kernen består af to slags partikler, positivt ladede protoner og neutrale neutroner, og sammensætningen af disse bestemmer, hvilket grundstof atomet er.

Men hvad betyder det egentlig, at din banan er radioaktiv? Og kan det være farligt?

Få svarene her.

Stoffer med en levetid på milliarder af år

Når man taler om radioaktive stoffer, taler man om en bestemt type af de grundstoffer, som du måske husker at have mødt i det periodiske system i folkeskolen. Denne type kaldes de ’ustabile grundstoffer’.

Du kan – måske – også huske, at et grundstof er et kemisk stof, der udelukkende består af atomer med samme atomnummer. Det vil sige, at atomerne har samme antal protoner i kernen. Antallet af neutroner kan dog godt variere. Atomer af samme grundstof, der indeholder forskellige mængder neutroner, siges at være forskellige isotoper af det samme grundstof. Faktisk betyder ordet isotop ’på det samme sted’ (i det periodiske system).

De grundstoffer, som Sven Poul Nielsen refererer til, når han taler om universets begyndelse, er blandt andre uran og thorium.

Stoffer, som har så lang levetid, at de stadig eksisterer i dag, selvom de opstod for milliarder af år siden. Det radioaktive stof i din banan er en af kaliums isotoper, som hedder kalium 40, som ligeledes er et grundstof med et meget, meget langt liv.

Luften, du indånder, er radioaktiv

Henfald og halveringstid

Halveringstiden er den tid, der går, indtil halvdelen af kernerne i en klump kerner af samme isotop er henfaldet.

Et henfald betyder den radioaktive proces, hvor et ustabilt atom eller en ustabil atomkerne ved udsendelse af stråling ændrer sig til en tilstand med lavere energi.

Der er en bestemt chance for, at et atom af en given isotop henfalder i et bestemt tidsrum. Det betyder, at når man har mange atomer - omdannes der en bestemt brøkdel pr. tidsenhed.

Halveringstiden er den tid, som det tager halvdelen at blive omdannet. Den kan være fra brøkdele mikrosekunder til længere end universets levetid, som det for eksempel gælder for uran og thorium. Kalium har en halveringstid på 1.251×109 år.

Før vi tager et ekstra kig på bananerne, skal du lige vide, at nogle grundstoffer har ustabile atomkerner. Det betyder, at der er en ubalance mellem antallet af protoner og neutroner i atomkernen, og at kernen henfalder – dvs. omdanner sig – til et andet grundstof. Det er denne omdannelse, der udsender ioniserende stråling, bedre kendt som radioaktiv stråling.

Fordi bananer og mælk har et særligt højt niveau af grundstoffet kalium, som har ustabile atomkerner, er det de to fødevarer, Sven Poul Nielsen fremhæver, da han skal svare på, hvor vi mennesker typisk møder radioaktivitet i vores hverdag.

»En dansker får gennemsnitligt en strålingsdosis på 4 mSv (se faktaboks) om året. Halvdelen, 2 mSv, kommer fra luften, vi indånder, 0.3 mSv kommer fra kosmisk stråling, 0.7 mSv fra miljøet omkring os og kroppens eget indhold af radioaktivt kalium, og 1 mSv fra røntgenundersøgelser hos tandlæger mv.,« forklarer han.

Luften, du indånder, er radioaktiv på grund af ædelgassen radon, som dannes fra uran og radium i jordskorpen og siver ud i luften omkring os. Radon er i sig selv ufarlig, men når den henfalder, omdanner den sig til nogle datterprodukter, som udsender en type stråling, som kan være farlig, når stofferne er fæstnet i lungerne.

Såvel radon som datterprodukterne er dog relativt kortlivede. Det kan du læse mere om i artiklen ’Så farlig er radon’.

Tre typer almindelig stråling

Den stråling, der kommer fra radon og dens datterprodukter, hedder alfastråler. Det er en af de tre typer ioniserende – radioaktiv – stråling, som vi mennesker typisk støder på, når vi møder grundstoffer med ustabile atomkerner.

Strålerne påvirker os forskelligt og har nogle forskellige egenskaber:

  • Alfastråler er stråler af helium-atomkerner, der udsendes under alfahenfald af for eksempel uran og radium. Alfastråler er farlige inde i kroppen, men ufarlige uden for kroppen og kan standses af et stykke papir, nogle centimeters luft eller de yderste lag hud. Det er dog den farligste type stråling, hvis den kommer ind i kroppen, hvor den vil afsætte sin energi direkte i de indre organer. Nogle røgalarmer udsender en lille smule alfastråler.
     
  • Betastråler er stråler af elektroner. Betastråler er farlige såvel i og uden for kroppen, men kan bremses af få millimeter aluminium. De har en rækkevidde, der er omkring 10 gange større end alfastråler, mens deres ionisering er omkring en tiendedel. Kalium 40 i vores fødevarer er betaradioaktivt.
     
  • Gammastråler er elektromagnetisk stråling. De kan gennemtrænge alt og er farlige i og uden for kroppen. Gammastråling kan bevæge sig langt i luft og kan også bevæge sig længere ind i kroppen end både alfa- og betastråling. Heldigvis har gammastråling meget lavere energi end alfa- og betastråling, så man skal udsættes for intensive kilder til stråling, for at det skader kroppen. Normalt opstår gammastråling på Jorden ved radioaktive henfald.
Grænser for radioaktivitet

En indbygger i Danmark modtager i gennemsnit 4 mSv om året fra naturlig og menneskeskabt stråling.

Sv står for Sievert og beskriver den biologiske effekt af ioniserende stråling af levende kropsvæv i mennesker. mSv er en tusindedel Sv.

Kroppens grænse for akut strålingssyge er 500 mSv.

Ikke engang stewardesser og piloter er i farezonen

Grunden til, at du ikke bør gå og være bekymret for de radioaktive stoffer, du indånder og spiser, er, at mængden er så ubetydelig, forklarer Sven Poul Nielsen.

Ikke engang piloter og stewardesser, der som en fast del af deres job får et markant højere niveau af kosmisk stråling end os andre, er ekstra udsatte for skader som følge af radioaktiv stråling, fortæller seniorforskeren.

»På Jorden udgør gammastråling fra uran/thorium og datterprodukter i jord og byggematerialer samt kosmisk stråling cirka 0,1 mSv i timen, hvorimod den kosmiske stråling i 10 kilometers højde er 4-5 gange højere. Det gør ikke så meget for passagerer, men for piloter og stewardesser kan det selvfølgelig betyde noget. Det er dog stadig for lidt til, at det bliver farligt,« siger Sven Poul Nielsen.

LÆS OGSÅ: Dansk firma måler farlig stråling i fly

Der findes ikke en sikker grænse for strålingsskader, men EU har lavet en regel, der siger, at ud over stråling fra naturlige kilder må en almindelig borger ikke  få mere end én mSv stråling om året fra planlagte anvendelser, der omfatter materialer med radioaktive stoffer og ioniserende stråling.

En pilot eller en stewardesse bliver derimod opfattet som en strålearbejder og må derfor maksimalt få 20 mSv årligt. Det samme gælder for eksempel en minearbejder.

Men selv hvis en strålearbejder skulle ramme grænsen, ligger 20 mSv stadig langt under et niveau, hvor man ser nogle effekter, lyder det fra Sven Poul Nielsen.

Stewardesse fly kosmisk stråling

En pilot eller en stewardesse bliver opfattet som en strålearbejder og må derfor maksimalt få 20 mSv årligt. Men selv hvis en strålearbejder skulle ramme grænsen, ligger 20 mSv stadig langt under et niveau, hvor man ser nogle effekter. (Foto: Shutterstock)

De færreste kommer i nærheden af farlige doser

Faktisk skal man op omkring en strålingsdosis på 500 mSv på relativt kort tid, før det begynder at blive kritisk, fortæller Sven Poul Nielsen.

»Det, der betyder noget, er, hvis man får en stor strålingsdosis på kort tid. Organismen kan reparere på det, hvis det sker langsomt, men ikke hvis den får for meget på én gang. Grænseværdierne er sat, fordi man har gjort sig nogle dyrtkøbte erfaringer fra for eksempel minearbejdere, før man kendte til effekterne af overdreven stråling, men der skal man altså helt op over de her 500 mSv på kort tid – og det er langt over, hvad almindelige mennesker nogensinde vil komme i nærheden af.«

Til sammenligning får du omkring 0,20 mSv indre stråling fra kalium på et år. Skulle man nå op omkring og over de 500 mSv, kan de akutte skader spænde fra hudrødmen, kvalme og ildebefindende, hårtab, åbne sår og nerveskader. På længere sigt risikerer man organsvigt og et ødelagt immunforsvar samt en øget risiko for at udvikle forskellige kræftformer.

Et liv i rummet koster dig en del af hjernen

Ifølge Sven Poul Nielsen skal du til gengæld nærmest blive ramt af en neutronbombe, hvis du skal nå op på et niveau af radioaktiv stråling, som kan være dødeligt for dig.

»I militær sammenhæng har man arbejdet med neutronbomber, som er beregnet til at pacificere soldater. Der taler vi om op mod 10.000 mSv på én gang, og det er altså helt ekstremt. Får man så meget på én gang, bliver man konfus, mister fornuften og kan ikke finde ud af, hvad man skal gøre som det næste,« siger Sven Poul Nielsen og fortsætter:

»Neutronbomberne blev lavet, fordi man ikke ville ødelægge omgivelserne, men kun pacificere soldaterne. Ved at smide sådan en bombe, kunne man ramme dem inde i kampvognene, og så døde de i løbet af nogle dage.«

Kosmisk stråling i rummet

Jordens atmosfære vejer det samme, som hvis hele Jordens overflade var dækket af et lag af 90 centimeter bly. Det giver en temmelig god beskyttelse mod den kosmiske stråling, så længe man står på Jordens overflade.

I 10 kilometers højde har du dog kun en beskyttelse, der svarer til 12,5 centimeter bly tilbage. Du har altså mistet en beskyttelse, der svarer til 75 centimeter bly.

En anden måde at ramme et dødeligt niveau af radioaktiv stråling kan være at satse på et liv i det ydre rum. I hvert fald kan du godt regne med, at dele af din hjerne bliver ristet – det kan du læse mere om i artiklen ’En tur til Mars koster astronauterne en del af hjernen’.

Farligt for mennesker IKKE at få kalium

Der er altså ingen grund til at begynde at spekulere i, hvordan du bedst skærer ned på fødevarerne med høje niveauer af kalium.

For det første fordi vi mennesker slet ikke kan leve uden kalium, som spiller en vigtig rolle for blandt andet vores celler, nerver og muskler.

For det andet fordi en sund og rask krop har en selvregulerende mekanisme, der gør, at du aldrig får for meget kalium. Når niveauet i kroppen overstiger det, du har brug for, udskiller den simpelthen det overskydende.

Af samme grund vil du aldrig nå op på et niveau af kalium i kroppen, som udgør noget i nærheden af en farlig mængde i forhold til radioaktivitet. Det er fra de radioaktive stoffer, såsom kalium, at den radioaktive stråling udspringer, og teoretisk set er det farligere at blive bestrålet inde fra kroppen. Strålingen kan i teorien ændre på de kemiske bindinger i kroppen – men du vil aldrig kunne nå at spise så mange bananer og drikke så meget mælk, at det når at blive farligt for dig, uanset hvor meget du prøver, fortæller Sven Poul Nielsen.

»Det, vi får gennem kosten, er meget, meget lidt og gør ingen skade på os. Tværtimod er det farligt for os ikke at få kalium,« siger han.

Er radioaktivitet i små mængder sundt?

Faktisk spekulerer Sven Poul Nielsen i, om der ligefrem skulle være noget sundt at hente i en lille smule radioaktivitet. Det er godt nok ikke noget, han har videnskabelig evidens for, men som han siger:

»De fleste ting er farlige i overdrevne mængder. Det gælder eksempelvis fluor, som egentlig er en giftig gas, men i mindre mængder er den god og sørger for eksempel for, at vi ikke får huller i tænderne. Jeg vil ikke udelukke, at der faktisk er gunstige virkninger forbundet med et moderat strålingsniveau. Livet har udviklet sig under det her naturlige strålingsniveau, så det forekommer mig ikke at være så mærkeligt, hvis det er tilfældet.«

Summa summarum: Spis blot dine bananer med ro i sindet, drik et glas mælk til, og glæd dig til din næste flyvetur.

Mere stråling på Bornholm end på Sjælland
Hammershus Bornholm radioaktivitet radium thorium

I Danmark er baggrundsstrålingen størst på Bornholm, fordi der er så mange klipper med større indhold af uran, thorium og datterprodukter end i den øvrige del af landet.

Næsten alle materialer omkring os indeholder radioaktive atomkerner i mere eller mindre grad. Man bruger ordet ’baggrundsstråling’ som en samlet betegnelse for den lille, konstante mængde radioaktive stråling, som udsendes fra disse materialer.

Men faktisk spiller din geografiske placering ind på, hvor meget af den såkaldte ’baggrundsstråling’ du får  – den er nemlig forskellig fra landsdel til landsdel, fortæller Sven Poul Nielsen:

»Nogle steder i verden er der så højere niveauer end andre – det gælder eksempelvis Kvanefjeldet i Grønland, hvor man planlægger minedrift, og hvor uran for eksempel er i højere koncentrationer end i dansk havejord.«

LÆS OGSÅ: Kvanefjeldet - et bjerg af vigtige råstoffer

I Danmark er baggrundsstrålingen størst på Bornholm, fordi der er så mange klipper med større indhold af uran, thorium og datterprodukter end i den øvrige del af landet. Østjylland har også lidt højere baggrundsstråling end landsgennemsnittet.

»Men det er stadig så lidt, at det ikke gør nogen skade,« lyder det fra Sven Poul Nielsen.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud