Radioaktywne papierosy, czyli wdychanie polonu-210

Szkodliwość palenia tytoniu została dowiedziona ponad wszelką wątpliwość. Dym tytoniowy zawiera ok. 4000 różnych substancji chemicznych, w większości bardzo szkodliwym działaniu dla zdrowia, z czego co najmniej 40 jest rakotwórczych. Wszyscy wiedzą o nikotynie i substancjach smolistych, może ktoś wspomni o tlenku węgla, amoniaku i formaldehydzie - ale kto wie o radioaktywnym polonie-210? Tak, tym polonie, który Maria Skłodowska-Curie nazwała na cześć Polski i którym, ponad wiek później, otruto Litwinienkę i Arafata.

Polon-210 jest pierwiastkiem radioaktywnym z uranowo-radowego szeregu promieniotwórczego. Zawarty w skałach naturalny uran-238 ulega kilkustopniowej przemianie do radu-226, który z kolei emituje radon-222, radioaktywny gaz szlachetny. Radon przedostaje się ze skał do gleby, wód podziemnych i powietrza atmosferycznego. Po drodze ulega rozpadowi, a jednym z jego produktów jest właśnie polon-210. Zawartość nuklidów większa jest w glebach, gdzie podłoże skalne zawiera więcej związków uranu oraz wszędzie tam, gdzie do nawożenia wykorzystywane są nawozy fosforowe, wytwarzane ze skał zawierających m.in. uran.

W zależności od miejsca, w którym nastąpi przemiana radonu (mającego czas  półrozpadu 3,8 dnia), jego produkty rozpadu, w tym polon, zostaną w glebie i wodach gruntowych, albo stworzą aerozole promieniotwórcze w atmosferze.  Zarówno z atmosfery, poprzez liście, jak i z gleby przez system korzeniowy pierwiastki te trafiają do tkanek roślin, przy czym tytoń akurat bardzo selektywnie wyłapuje ołów-210, z którego w wyniku rozpadu powstanie polon-210

Źródło - LINK

Zawarty w liściach polon uwalnia się podczas palenia i wraz z dymem przechodzi do płuc, gdzie jego część jest akumulowana. W dymie znajduje się 25% łącznej zawartości Po-210 w tytoniu, jednak spośród tej ilości zaledwie 3% jest wydychane z powrotem. Reszta zostaje w płucach, bombardując tkanki cząstkami alfa i potęgując uszkodzenia wywołane przez inne składniki dymu.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0265931X16300388

Będąc pierwiastkiem radioaktywnym, w dodatku emiterem cząstek alfa, polon wykazuje silną radiotoksyczność. Metale ciężkie są trujące przez swoje właściwości chemiczne, lecz ich radioaktywne izotopy wykazują tysiące razy większą toksyczność z racji emitowanego promieniowania. Szczególnie niebezpieczne są cząstki alfa, które pomimo małego zasięgu przekazują tkankom bardzo dużą energię i powodują poważne uszkodzenia. Napromieniowanie zewnętrzne cząstkami alfa nie jest groźne, gdyż cząstki te nie przenikną nawet naskórka, ale jeśli dostaną się do wnętrza organizmu, to ich niewielki zasięg, rzędu zaledwie 50-80 mikronów wystarczy, aby niszcząco działać na komórki i powodować uszkodzenia ich DNA. A uszkodzenia DNA, jeśli nie są naprawione na czas, kończą się zmianami nowotworowymi [LINK]. Przy intensywnym narażeniu, a takie ma miejsce podczas nałogowego palenia, naturalne mechanizmy naprawcze komórek nie nadążają z reperowaniem uszkodzeń powodowanych przez cząstki alfa. Wówczas wystarczy, by uszkodzona komórka nie weszła na drogę apoptozy, czyli zaprogramowanej autodestrukcji, tylko zaczęła się patologicznie namnażać - i mamy prostą drogę do raka!

Szacuje się, że palenie 30 papierosów dziennie powoduje przyjęcie rocznej dawki odpowiadającej  375 prześwietleniom płuc. Poniżej porównanie z dawką otrzymaną od prześwietlenia klatki piersiowej oraz od radonu, na który narażeni są również niepalący. O samym radonie wspominałem TUTAJ

https://www.radtekva.com/what-is-radon/

Jednoczesne narażenie na radon i dym tytoniowy znacznie zwiększa ryzyko raka płuc, występuje tuta jefekt synergiczny:

Źródło - LINK

Zawartość polonu w papierosach jest dość zmienna, zależy głównie od rodzaju gleby i stopnia jej nawożenia podczas uprawy tytoniu. Poniżej dość już stare (2001) porównanie kilku najpopularniejszych w Polsce marek papierosów:

http://archiwum.wiz.pl/2001/01011000.asp

Nieco nowsze (2013) dane dla marek zachodnich:

https://www.researchgate.net/figure/Concentration-of-Polonium-210-in-Cigarettes_fig1_286191904

Oczywiście pamiętajmy, że polon-210 jest tylko jednym z wielu czynników rakotwórczych zawartych w dymie tytoniowym. Wyróżnia się jednak mechanizmem działania spośród wszystkich pozostałych. Nie jest też zbyt chętnie wykorzystywany w antytytoniowej edukacji, choć z uwagi na silny lęk przed promieniowaniem w społeczeństwie (radiofobię) można byłoby częściej podnosić radiologiczne skutki palenia tytoniu.

***

Mam świadomość, że zagorzałych palaczy nie przekonam. Niektórzy wypierają świadomość zagrożenia albo negują wyniki badań naukowych, za wszelką cenę starając się znaleźć błąd w metodologii. Inii powołują się na dowód anegdotyczny ("dziadek palił całe życie i dożył setki"), będący nieuzasadnioną kwantyfikacją ogólną - to, że niektórzy palacze nie dostają raka nie oznacza, że palenie tytoniu statystycznie nie zwiększa ryzyka nowotworu. Jak widać na poniższym slajdzie, coroczne napromieniowanie zewnętrzne dodatkową dawką 340 mrem (3,4 mSv) jest znacznie mniej szkodliwa niż przyjmowanie substancji radioaktywnych do płuc podczas palenia 20 papierosów dziennie:

https://www.slideshare.net/brucelee55/radiation-safety-training-for-medical-imaging-students

Dawka 3,4 mSv jest to mniej więcej taka dawka, jaką co roku otrzymujemy ze wszystkich źródeł, zarówno naturalnych, jak i sztucznych. Jej mniejsza szkodliwość wynika przede wszystkim z faktu, że działa ona przez napromieniowanie zewnętrzne, a nie skażenie wewnętrzne, i składa się głównie z promieniowania gamma, którego zdolność do jonizacji jest bardzo niska. Skażenia wewnętrzne są o tyle niebezpieczne, że płuc nie możemy "umyć", tak jak rąk - zatem pierwiastki promieniotwórcze pozostaną w nich na długo, przenikając do organizmu i niszcząc tkanki. Różnice między napromieniowaniem a skażeniem wyjaśniałem TUTAJ, zatem jedynie wspomnę, że skażenie promieniotwórcze oznacza obecność substancji promieniotwórczych na danej powierzchni lub w danym ośrodku (woda, powietrze, tkanki), zaś napromieniowanie jest tylko poddaniem działania promieniowania, którego źródło może znajdować się w pewnej odległości. Zatem każde skażenie promieniotwórcze jest jednocześnie napromieniowaniem, lecz nie odwrotnie.

***

Niestety uzależnienie od nikotyny - zarówno fizyczne, jak i  psychiczne - jest na tyle silne, że ani edukacja, ani wzrost akcyzy, ani fotografie nieapetycznych skutków palenia umieszczane na paczkach papierosów nie zniechęcają do palenia. Grafika, którą umieściłem na początku notki, ma już co najmniej 20 lat i podejrzewam, że  jest równie nieskuteczna teraz, jak i wtedy. Odnoszę nawet wrażenie, że mnogość substancji chemicznych, wyszczególnianych na antynikotynowych obrazkach, prowadzi paradoksalnie do osłabienia przekazu. Statystyczny palacz nie uwierzy, że aż tyle szkodliwych czynników znajduje się w dymie tytoniowym. Obecność w tym wykazie cyjanowodoru, czyli Cyklonu B, jeszcze bardziej go w tym niedowierzaniu utwierdzi. Prościej zanegować naukowe ustalenia niż przyjąć do wiadomości, że paląc tytoń fundujemy komorę gazową nie tylko dla swoich płuc, ale również dla domowników i osób z otoczenia. Na tej podobnej zasadzie negowana może być zawartość polonu-210 w dymie tytoniowym - "to i polon jest w papierosach? czego ci naukowcy nie wymyślą".

***

Jedyną szansą jest stopniowa zmiana przyzwyczajeń i  kreowanie mody na niepalenie, co zresztą na szczęście ma obecnie miejsce. Od wielu lat palenie przestaje być modne i zaczyna coraz bardziej kojarzyć się z marginesem społecznym. 

Dodatkowo, tradycyjne papierosy są coraz częściej zastępowane przez e-papierosy, których dym nie zawiera polonu-210 i ma znacznie mniejszą zawartość innych szkodliwych substancji [LINK].