ปริมาณรับรังสี : แค่นี้ ! แค่ไหน ?

สุรศักดิ์ พงศ์พันธุ์สุข
ฝ่ายจัดการองค์ความรู้
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

          ในช่วงเวลาที่เกิดเหตุการณ์ทางรังสีที่ฟุกุชิมะประเทศญี่ปุ่น เริ่มตั้งแต่ต้นเดือนมีนาคม 2554 เมื่อเวลาผ่านไปก็มีข่าวว่าระดับรังสีเลวร้ายขึ้นเรื่อย ๆ โดยรอบ ๆ โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ฟุกุชิมะเคยมีระดับรังสีสูงขึ้นถึง 400 มิลลิซีเวิร์ตต่อชั่วโมง แล้วค่อยลดลง ว่าแต่รังสีระดับที่ว่านั้นมากหรือน้อยเพียงใด

          ที่จริงรังสีมีอยู่รอบตัวเราและตลอดเวลา และรังสีก็มีอยู่หลายชนิด แต่รังสีที่ก่อปัญหาแก่เราเรียกว่า รังสีชนิดก่อไอออน (ionising radiation) ซึ่งส่งผลทางชีวภาพต่อสิ่งมีชีวิตได้

          การวัดปริมาณรังสีมีหน่วยเป็น ซีเวิร์ต (sievert) ซึ่งเป็นหน่วยเอสไอ (หรือหน่วยเมตริก) ใช้วัดผลของรังสีต่อบุคคล หน่วยนี้สัมพันธ์แนบแน่นกับหน่วยเอสไออีกหน่วยหนึ่ง ได้แก่ เกรย์ (gray) ซึ่งเป็นปริมาณพลังงานที่วัตถุดูดกลืนไว้จากการได้รับรังสี เนื่องจากรังสีมีหลายชนิด และแต่ละชนิดส่งผลต่อร่างกายมนุษย์แตกต่างกัน รังสีหลัก ๆ ที่กล่าวถึงกันได้แก่ รังสีแอลฟา รังสีบีตา และรังสีแกมมา การวัดรังสีในหน่วยซีเวิร์ตดีตรงที่ว่า ซีเวิร์ตเป็นหน่วยที่วัด ปริมาณรังสียังผล (effective radiation dose) มากกว่าการวัดขนาดของปริมาณรังสี กล่าวคือ รังสีแต่ละมิลลิซีเวิร์ต “ยังผลทางชีวภาพเท่ากัน” มันคำนึงถึงชนิดของรังสีทุกชนิด และยุบรวมกันเป็นตัวเลขเดียว ซีเวิร์ตเป็นหน่วยที่ใหญ่มาก ดังนั้นเราจึงมักพบเห็นหน่วย มิลลิซีเวิร์ต (millisievert: mSv) คือระดับ 1 ใน 1,000 ของซีเวิร์ต หรือ ไมโครซีเวิร์ต (microsievert: ?Sv) คือระดับ 1 ใน 1,000,000 ของซีเวิร์ต ซีเวิร์ตเป็นหน่วยใหม่ที่มาแทนที่หน่วย เร็ม (rem) ซึ่งไม่ใช่หน่วยเมตริก โดย 1 ซีเวิร์ต เท่ากับ 100 เร็ม

          ในแต่ละปีมนุษย์ได้รับรังสีในหลายรูปแบบ การได้รับรังสีตามปกติเกิดจากการใช้ชีวิตอยู่บนโลกนี้ และแม้แต่ทุกครั้งที่เราก้าวเท้าออกจากบ้าน เพียงแต่ไม่ใช่รังสีปริมาณมากที่จะก่อผลร้ายแรง เราได้รับรังสีมากกว่าปกติเมื่อเดินทางด้วยเครื่องบิน และเราทุกคนยังได้รับรังสีจากตัวเราเองด้วย เพราะโดยธรรมชาติร่างกายของเราก็แผ่รังสี การได้รับรังสีส่วนใหญ่เกิดจากแหล่งกำเนิดรังสีตามธรรมชาติเหล่านี้ และอีกส่วนหนึ่งเราได้รับจากการตรวจรักษาทางการแพทย์ เฉลี่ยระหว่าง 2 ถึง 4 มิลลิซีเวิร์ต (0.004 ซีเวิร์ต) ต่อปี ในบางส่วนของโลกการได้รับรังสีอาจต่ำกว่าหรือสูงกว่านี้ขึ้นอยู่กับภูมิศาสตร์ของแต่ละพื้นที่ บริเวณที่ได้รับรังสีตามธรรมชาติสูงที่สุดได้แก่ประเทศอิหร่าน ซึ่งโดยเฉลี่ยได้รับรังสีตามธรรมชาติสูงกว่าชาวแคนาดาราว 10 เท่า และในบางพื้นที่สูงกว่าถึง 50 เท่า

          ตัวอย่างการได้รับรังสีทางการแพทย์ เช่น ปริมาณรังสีที่ได้รับจากการเอกซเรย์เต้านม (mammogram) ตกปราะมาณ 0.1 มิลลิซีเวิร์ต หากเป็นการซีทีสแกนทรวงอกประมาณ 11 มิลลิซีเวิร์ต การตรวจรักษาทางการแพทย์บางอย่างผู้ป่วยอาจได้รับรังสีสูงถึง 17 มิลลิซีเวิร์ต และสูงถึง 100 มิลลิซีเวิร์ตสำหรับการทำซีทีสแกนทั่วร่างกาย
ในการประเมินปริมาณรับรังสี ประเมินว่าปริมาณรังสีประมาณ 100 มิลลิซีเวิร์ตแต่ละครั้ง จะทำให้บุคคลนั้นมีโอกาสเกิดมะเร็งได้เล็กน้อย ปริมาณรังสีต่ำกว่านี้ การแปรผันทางสถิติและวิถีการดำเนินชีวิตทำให้สังเกตผลโดยตรงได้ยากมาก อย่างไรก็ดี โดยทั่วไป การกำหนดระดับปลอดภัยการได้รับรังสีของบุคคลทั่วไปก็ต้องให้ต่ำไว้ก่อน คือ จำกัดปริมาณรังสีแก่บุคคลทั่วไปเป็น 1 มิลลิซีเวิร์ต

          ระหว่างเหตุการณ์คลื่นสึนามิที่ฟุกุชิมะประเทศญี่ปุ่น รัฐบาลได้พยายามควบคุมปริมาณรังสีแก่บุคคลทั่วไปไว้เช่นกัน เช่น ในเมืองโตเกียว อัตราการรับปริมาณรังสีสูงขึ้นบ้างกว่าปกติ แต่ก็ยังต่ำกว่า 1 มิลลิซีเวิร์ต ซึ่งเป็นระดับปลอดภัย เป็นอย่างมาก แม้แต่องค์การอนามัยโลกก็ยังประกาศว่า ไม่มีความเสี่ยงต่อการเดินทางท่องเที่ยวในบริเวณที่ไม่ได้รับผลกระทบ

          สำหรับผู้ปฏิบัติงานทางรังสีที่ฟุกุชิมะ มีรายงานการได้รับรังสีสูงสุดคือ 170 มิลลิซีเวิร์ต หรือประมาณเทียบเท่ากับ การทำซีทีสแกนทั่วร่างกาย 1 ถึง 2 ครั้ง
เป็นที่ทราบกันมานานพอสมควรแล้วว่า การได้รับรังสีชนิดก่อไอออนในปริมาณสูง ซึ่งสูงกว่าระดับรังสีพื้นหลัง (background) เป็นอันมาก เป็นสาเหตุของโรคมะเร็ง และมะเร็งเม็ดเลือดขาว หลังจากทอดเวลาผ่านไปหลายปี รวมทั้งจากการทดลองในพืชและสัตว์ยังพบว่า ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดไปยังรุ่นลูกรุ่นหลาน แต่ยังไม่พบหลักฐานต่อการเปลี่ยนแปลงพันธุกรรมในมนุษย์ ระดับรังสีสูงมาก ๆ จะก่อความเจ็บป่วย และอาจถึงตายได้หลังการได้รับรังสีหลายสัปดาห์

          แล้วระดับรังสีเท่าใดจึงจะเป็นอันตรายเพียงใด ดูได้จากตัวอย่างตามตารางด้านล่างนี้ (ข้อมูลจาก WNA, REUTERS, และ RADIOLOGYINFO.ORG)

ตัวอย่างปริมาณรับรังสีต่อชั่วโมง

• ปริมาณรับรังสีพื้นหลัง (background radiation dose) เฉลี่ยรายบุคคล คือ 0.23 ไมโครซีเวิร์ต / ชั่วโมง (0.00023 มิลลิซีเวิร์ต / ชั่วโมง) แต่สำหรับชาวออสเตรเลียจะต่ำกว่า คือ 0.17 ไมโครซีเวิร์ต / ชั่วโมง และสำหรับคนอเมริกันจะสูงกว่า คือ 0.34 ไมโครซีเวิร์ต / ชั่วโมง
• ณ วันที่ 25 พฤษภาคม ค.ศ. 2011 ปริมาณรับรังสีต่อชั่วโมงในตัวเมืองฟุกุชิมะ คือ 1.6 ไมโครซีเวิร์ต / ชั่วโมง (14 มิลลิซีเวิร์ต / ปี) และที่โตเกียว คือ 0.062 ไมโครซีเวิร์ต / ชั่วโมง (0.54 มิลลิซีเวิร์ต / ปี)
• ณ วันที่ 19 สิงหาคม ค.ศ. 2011 ระดับสูงสุดที่รายงานระหว่างเหตุการณ์อุบัติเหตุที่ฟุกุชิมะ คือ 433 ซีเวิร์ต / ชั่วโมง ในแก๊ส / ไอน้ำ ภายในครอบเครื่องปฏิกรณ์ปฐมภูมิ (drywell) ของเครื่องปฏิกรณ์หน่วยที่ 1 (สังเกตว่าระดับรังสีค่อนข้างสูงโดยมีหน่วยเป็น ซีเวิร์ต / ชั่วโมง)
• อัตราปริมาณรังสี (dose rate) สูงสุดวัดได้ที่ประเทศฟินแลนด์ ระหว่างพิบัติภัยที่เชอร์โนบิล คือ 5 ไมโครซีเวิร์ต / ชั่วโมง
• การตรวจวัด ณ แกนเครื่องระบายอากาศ ระหว่างเครื่องปฏิกรณ์ที่ 1 และ 2 ภายหลังอุบัติเหตุที่ฟุกุชิมะ น่าจะสูงกว่า 10 ซีเวิร์ต / ชั่วโมง เนื่องจากอุปกรณ์วัดได้สูงสุดเพียง 10 ซีเวิร์ต / ชั่วโมง

ตัวอย่างปริมาณรับรังสีรอบปี

• ปริมาณรังสีสูงสุดที่ยอมรับได้สำหรับบุคคลทั่วไป จากสถานประกอบการใด ๆ ที่มนุษย์ทำขึ้น คือ 1 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีจากการอาศัยใกล้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ คือ 0.0001 – 0.01 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีจากการอาศัยใกล้โรงไฟฟ้าถ่านหิน คือ 0.0003 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีจากการนอนเคียงข้างบุคคลหนึ่งทุกคืน คืนละ 8 ชั่วโมง คือ 0.02 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีจากท้องฟ้า ได้แก่ รังสีคอสมิก (cosmic radiation) ที่ระดับน้ำทะเล คือ 0.24 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีจากพื้นดิน (terrestrial radiation) คือ 0.28 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีตามธรรมชาติในร่างกายมนุษย์ คือ 0.40 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีจากการยืนอยู่หน้าอาคารรัฐสภาสหรัฐ (United States Capitol) ซึ่งเป็นหินแกรนิต (มียูเรเนียมปนอยู่) คือ 0.85 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีจากรังสีพื้นหลัง (background radiation) โดยเฉลี่ยรายบุคคล คือ 2 มิลลิซีเวิร์ต / ปี สำหรับชาวออสเตรเลีย คือ 1.5 มิลลิซีเวิร์ต / ปี และสำหรับคนอเมริกัน คือ 3.0 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีจากแหล่งกำเนิดรังสีในบรรยากาศ (ส่วนใหญ่เป็นแก๊สเรดอน) คือ 2 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีเฉลี่ยทั้งหมดสำหรับคนอเมริกัน คือ 6.2 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีของพนักงานบนเครื่องบินเดินทางจากนิวยอร์กไปโตเกียว คือ 9 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ขีดจำกัดปริมาณรังสีสำหรับผู้ปฏิบัติงานทางนิวเคลียร์ในปัจจุบัน คือ 20 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีจากรังสีพื้นหลัง (background radiation) ในบางพื้นที่ของประเทศอิหร่าน อินเดีย และทวีปยุโรป คือ 50 มิลลิซีเวิร์ต / ปี
• ปริมาณรังสีจากการสูบบุหรี่วันละ 30 มวน คือ 60-160 มิลลิซีเวิร์ต / ปี

ตัวอย่างขีดจำกัดปริมาณรังสี (dose limit)

• ตัวชี้วัดสำหรับการอพยพภายหลังพิบัติภัยที่เชอร์โนบิล คือ 350 มิลลิซีเวิร์ต / ช่วงชีวิต
• ปัจจุบันในประเทศส่วนใหญ่ ได้กำหนดปริมาณรังสียอมรับสูงสุด (maximum permissible dose) สำหรับผู้ปฏิบัติงานทางรังสี คือ 20 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี เฉลี่ยในระยะเวลาต่อเนื่อง 5 ปี โดยค่าสูงสุดในปีใดปีหนึ่ง คือ 50 มิลลิซีเวิร์ต ทั้งนี้ คิดนอกเหนือจากรังสีพื้นหลัง และไม่รวมการรับรังสีทางการแพทย์ ค่านี้ริเริ่มโดยคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศด้านการป้องกันทางรังสี (International Commission on Radiological Protection: ICRP) และยึดหลักว่า ให้การรับรังสีต่ำเท่ากับที่พึงได้รับอย่างสมเหตุผล (as low as reasonably achievable: ALARA) รวมถึงแฟกเตอร์ทางสังคมและเศรษฐศาสตร์ด้วย
• ขีดจำกัดปริมาณรังสีสำหรับบุคคลทั่วไป สำหรับการรับรังสีจากเหมืองยูเรเนียม หรือโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ ตามปกติกำหนดไว้เท่ากับ 1 มิลลิซีเวิร์ต / ปี เหนือรังสีพื้นหลัง
• ขีดจำกัดปริมาณรังสีที่ใช้กับพนักงานระหว่างเหตุฉุกเฉินที่ฟุกุชิมะ คือ 250 มิลลิซีเวิร์ต