Hvor farlig er plutonium?
Når det gjelder spørsmål om radioaktivt avfall og risiko fra langlivete radioaktive restprodukter står elementet plutonium i en særstilling. En ekstrem oppmerksomhet omkring de lange fysikalske halveringstidene for enkelte isotoper av plutonium, ligger ofte bak de synspunktene som fremføres på radioaktivt avfall i sin alminnelighet og plutoniumholdig avfall i særdeleshet. I et langsiktig risikoperspektiv er det imidlertid liten grunn til å gi plutonium noen spesiell status. Det er betydelig større mengder av helsefarlige stoffer med evigvarende giftvirkning som arsenikk, bly, kadmium og kvikksølv som bearbeides, håndteres og lagres uten at det toksikologiske langtids-perspektivet spiller noen avgjørende rolle, hverken når det gjelder krav til deponering eller medias oppmerksomhet. Med tanke på eventuell miljøforurensning er Pu-239 den viktigste plutoniumisotopen. I likhet med de fleste transuraner er den alfa-aktiv. I luft har disse alfapartiklene en rekkevidde på et par cm, og i vev en rekkevidden som er mindre enn 0,1mm. Utenfor kroppen representerer ikke plutonium noen strålingsrisiko. Det er først når stoffet kommer inn i kroppen at dette blir en aktuell problemstilling.
Etter mer enn 50 års forskning og undersøkelser er i hovedsak alle relevante egenskaper hos plutonium grundig dokumentert i den vitenskapelige litteraturen. Dette omfatter nukleære, kjemiske og metallurgiske egenskaper, stoffets oppførsel i kroppen: fordeling, lagring og utskilling i tilfelle inntak, stoffets strålingstoksiske egenskaper og oppførsel i miljøet. Plutoniums nukleære, kjemiske og metallurgiske egenskaper er dokumentert i ethvert standardverk av typen ”Fundamental Properties of Elements and Compounds”. Plutoniums metabolske egenskaper er grundig dokumentert bl.a i publikasjoner fra Den Internasjonale Strålevernkommisjon (ICRP). Det finnes også bred dokumentasjon fra ICRP av de omfattende undersøkelsene av potensielle helseskader fra plutonium som har vært gjennomført både i USA og Europa siden tidlig i 1950-årene. På dette området foreligger det for eksempel omfattende dokumentasjon fra Det amerikanske vitenskapsakademi.
Plutonium kan komme inn i kroppen på to måter: ved inntak gjennom munnen (via mat og drikkevann) og ved inhalasjon. Hvis vi får i oss plutonium via maten, vil svært lite av stoffet forbli i kroppen. Opptaket fra mave-tarmkanalen er minimalt, slik at plutonium i mat og vann blir av liten strålingsmessig betydning. Puster vi derimot inn plutonium vil avleiring av plutoniumpartikler i indre organer representere en strålings-risiko, og det er denne inntaksformen som regnes som kritisk. Det største faremomentet er risikoen for lungekreft.
De biologiske effektene av plutonium som pustes inn er grundig dokumentert gjennom omfattende dyreforsøk. Fra disse forsøkene vet vi at inntak av store mengder plutonium kan gi lungekreft og benkreft. Kunnskap fra dyreforsøk spiller en viktig rolle når grenseverdier for plutoniuminntak og risikofaktorer for mennesker skal fastlegges. Det finnes imidlertid ingen dokumentasjon av helseeffekter hos mennesker på grunn av plutoniuminntak. Selv langvarig medisinsk oppfølging av mennesker som arbeidet med plutonium i USA under 2. verdenskrig, og langvarig medisinsk oppfølging av mennesker som både ved laboratorieuhell og som ledd i medisinske forsøk, fikk tildels betydelige mengder plutonium inn i kroppen (i enkelte tilfeller 10 – 20 ganger yrkeshygieniske grenseverdier), har ikke avdekket helseskader som kan tilbakeføres til inntaket av plutonium. Beregning av risikofaktorer er derfor i stor grad basert på under-søkelser av mennesker som har fått avleiret relativt store mengder andre alfa-aktive stoffer, som f.eks. radium, i kroppen. Plutoniums historie er bemerkelsesverdig fri for skadeepisoder, både i yrkesmessig sammenheng og i situasjoner som angår almenheten. De eneste klare vitnesbyrd om skade kan tilskrives et lite antall kritikalitetsuhell der plutonium har vært involvert. Der plutonium har vært sluppet ut i omgivelsene har det hatt liten økologisk betydning og kun gitt trivielle stråledoser til mennesker.
I forbindelse med kjernevåpenprøvene i atmosfæren i 1950- og 1960 årene ble det frigjort i alt ca.5 tonn plutonium til omgivelsene. Dette har ført til at det nå kan registreres nedfallsplutonium i naturen. En forsvinnende liten del av dette er overført til mennesker, og beregninger viser at de tilhørende stråledosene utgjør ca.1 % av stråledosene fra de naturlige alfa-aktive strålekildene i kroppen. Jordoverflaten inneholder radium som dannes naturlig fra uran-238. Isotopen radium-226 er en langlivet alfa-aktiv isotop, halveringstid ca.1600 år, og brukes gjerne som analog til plutonium. Fra et strålingsmessig synspunkt er radium faktisk av større betydning enn plutonium. Hvis radium kommer inn i kroppen via maten, vil det i stor grad absorberes i mave-tarmkanalen - i motsetning til plutonium. Radium er riktignok mindre farlig å puste inn, men er kilde for den radioaktive gassen radon, så i siste instans er inhalasjon av radium like problemfylt som inhalasjon av plutonium.
Plutonium betegnes som ”giftig” både i konvensjonell forstand (som et tungmetall) og i radiologisk forstand; radiotoksisitet. Den kjemiske toksisiteten av stoffet er irrelevant i forhold til den radiologiske. Det er vanskelig å sammenligne giftighet av forskjellige stoffer, men ved å sammenligne vektmengder som gir dødelige doser kan man likevel få vurdert stoffene opp mot hverandre. For konvensjonelle stoffer tenker vi i første rekke på den akutte giftvirkningen når vi snakker om giftighet. For plutonium kan vi også tenke oss en akutt giftvirkning relatert til akutte dødelige stråleskader til mave-tarmkanalen. Beregninger viser at det på grunn av det ekstremt lave opptaket i organismen ved inntak gjennom munnen, trengs opptil 10 gram plutonium for å gi dødelige stråleskader til mave-tarmkanalen. Der er derimot langt farligere å puste inn plutonium, her viser beregninger at 10 - 20 milligram vil gi dødelige stråleskader til lungene. I realiteten har plutonium som svelges langt lavere akutt giftvirkning enn mange konvensjonelle giftstoffer som koffein, klor, kvikksølv og nikotin. Selv ved inhalasjon er den akutte giftvirkningen av plutonium sammenlignbar med giftvirkningen fra kadmiumstøv og kvikksølvdamp.
De lange fysikalske halveringstidene som karakteriserer enkelte plutoniumisotoper skaper ofte ekstrem bekymring når det dreier seg om håndtering og deponering av plutoniumholdig avfall. Stoffet er omgitt av en rekke myter og har en ekstremt høy symbolverdi når det gjelder å mobilisere uro omkring spørsmål knyttet til radioaktivt avfall og nukleær virksomhet. I et langsiktig perspektiv står plutonium ikke i noen særstilling. Ofte håndteres, lagres og deponeres betydelig mengder arsenikk, kadmium, kvikksølv og bly, dvs. stoffer med permanent giftvirkning, på bakgrunn av krav som har langt igjen før de kan sidestilles med det som i dag gjelder for radioaktive materialer og avfallsstoffer. Siden plutonium er spaltbart og radiologisk giftig er det ingen uenighet om at stoffet må håndteres og lagres med all nødvendig respekt for de faremomenter som eksisterer og som er veldokumenterte og kjente. Ingenting av det vi vet om plutonium gir imidlertid grunnlag for å betrakte dette stoffet som ”et av verdens farligste stoff”.
Per I. Wethe/ Oslo
