Врсте радиоактивне контаминације, узроци, посљедице, превенција, лијечење и примјери

Тхе радиоактивна контаминација дефинише се као уграђивање нежељених радиоактивних елемената у животну средину. Ово може бити природно (радиоизотопи присутни у околини) или вештачки (радиоактивни елементи које производи човек).

Међу узроцима радиоактивне контаминације су нуклеарни тестови који су направљени за ратне сврхе. Оне могу генерисати радиоактивне кише које путују неколико километара кроз ваздух.

Несреће у нуклеарним електранама за добијање енергије су још један од главних узрока радиоактивне контаминације. Неки извори контаминације су рудници уранијума, медицинске активности и производња радона.

Овај тип загађења животне средине има озбиљне последице за животну средину и људска бића. Погођени су трофички ланци екосистема и људи могу имати озбиљне здравствене проблеме који узрокују њихову смрт.

Главно рјешење за радиоактивну контаминацију је превенција; морају постојати сигурносни протоколи за руковање и складиштење радиоактивног отпада, као и неопходну опрему.

Међу местима са великим проблемима контаминације радиоактивношћу налазимо Хирошима и Нагасаки (1945), Фукушима (2011) и Чернобил у Украјини (1986). У свим случајевима, ефекти на здравље изложених људи су били озбиљни и проузроковали су многе смрти.

Индек

• 1 Врсте зрачења
  • 1.1 Алфа зрачење
  • 1.2 Бета зрачење
  • 1.3 Гама зрачење
• 2 Врсте радиоактивне контаминације
  • 2.1 Природно
  • 2.2 Вештачки
• 3 Узроци
  • 3.1 Нуклеарни тестови
  • 3.2 Генератори нуклеарне енергије (нуклеарни реактори)
  • 3.3 Радиолошке несреће
  • 3.4 Рударство уранијума
  • 3.5 Медицинске активности
  • 3.6 Радиоактивни материјали у природи
• 4 Последице
  • 4.1 О окружењу
  • 4.2 О људима
• 5 Превенција
  • 5.1 Радиоактивни отпад
  • 5.2 Нуклеарне електране
  • 5.3 Заштита особља које ради са радиоактивним елементима
• 6 Третман
• 7 Примери места контаминираних радиоактивношћу
  • 7.1 Хирошима и Нагасаки (Јапан)
  • 7.2 Чернобил (Украјина)
  • 7.3 Фукусхима Даиицхи (Јапан)
• 8 Референце

Врсте зрачења

Радиоактивност је феномен по коме нека тела емитују енергију у облику честица (цорпусцулар радиатион) или електромагнетних таласа. Ово се производи такозваним радиоизотопима.

Радиоизотопи су атоми истог елемента који имају нестабилно језгро и морају се дезинтегрисати док не достигну стабилну структуру. Када се распадну, атоми емитују енергију и честице које су радиоактивне.

Радиоактивно зрачење се назива и јонизујућим, јер може изазвати јонизацију (губитак електрона) атома и молекула. Ова зрачења могу бити три типа:

Алфа зрачење

Честице се емитују из јонизованих језгра хелијума које могу да путују веома кратке удаљености. Капацитет продирања ових честица је мали, тако да се могу зауставити листом папира.

Бета зрачење

Електрони се емитују који имају велику енергију, због распадања протона и неутрона. Овај тип радијације може путовати неколико метара и може се зауставити стакленим, алуминијумским или дрвеним плочама.

Гама зрачење

То је тип електромагнетног зрачења са високом енергијом, који потиче из атомског језгра. Језгро иде од узбуђеног стања до мање енергије и ослобађа се електромагнетно зрачење.

Гама зрачење има велику пенетрацијску снагу и може путовати стотинама метара. За заустављање захтева плоче од неколико центиметара олова или до 1 метра бетона.

Врсте радиоактивне контаминације

Радиоактивна контаминација се може дефинисати као укључивање нежељених радиоактивних елемената у животну средину. Радиоизотопи могу бити присутни у води, ваздуху, земљи или живим бићима.

Према пореклу радиоактивности, радиоактивна контаминација је два типа:

Натурал

Ова врста загађења долази од радиоактивних елемената који се јављају у природи. Природна радиоактивност потиче од космичких зрака или земљине коре.

Космичко зрачење се састоји од честица са високом енергијом које долазе из свемира. Ове честице настају када наступе експлозије супернова, у звездама и на Сунцу.

Када радиоактивни елементи досегну Земљу, они су преусмерени електромагнетним пољем планете. Међутим, на половима заштита није веома ефикасна и може ући у атмосферу.

Други извор природне радиоактивности су радиоизотопи присутни у земљиној кори. Ови радиоактивни елементи су одговорни за одржавање унутрашње топлине планете.

Главни радиоактивни елементи Земљиног плашта су уранијум, торијум и калијум. Земља је изгубила елементе са кратким радиоактивним периодима, али други имају живот милијардама година. Међу њима су и уранијум₂₃₅, уранијум₂₃₈, ториј₂₃₂ и калијум₄₀.

Уранијум₂₃₅, уранијум₂₃₈ и торијум₂₃₂ они формирају три радиоактивна језгра присутна у прашини која потиче од звезда. Ове пропадајуће радиоактивне групе доводе до стварања других елемената са краћим полуживотима.

Од распада уранијума₂₃₈ формира се радијум и из тог радона (гасовити радиоактивни елемент). Радон је главни извор природне радиоактивне контаминације.

Артифициал

Ово загађење се производи људским активностима, као што су медицина, рударство, индустрија, нуклеарна испитивања и производња електричне енергије.

Током 1895. године, немачки физичар Роентген је случајно открио вештачко зрачење. Истраживач је открио да су рендгенски зраци електромагнетни таласи који су изазвани сударањем електрона унутар вакуумске цеви.

Вештачки радиоизотопи настају у лабораторији настанком нуклеарних реакција. 1919. године први вештачки радиоактивни изотоп произведен је из водоника.

Вештачки радиоактивни изотопи настају од бомбардовања неутронима до различитих атома. Они, када продиру у језгре, успевају да их дестабилизују и напуне енергијом.

Вештачка радиоактивност има бројне примене у различитим областима као што су медицина, индустрија и ратне активности. У многим случајевима ти радиоактивни елементи се погрешно испуштају у животну средину и изазивају озбиљне проблеме загађења.

Узроци

Радиоактивна контаминација може потицати из различитих извора, обично због погрешног руковања радиоактивним елементима. Неки од најчешћих узрока су наведени у наставку.

Нуклеарни тестови

Односи се на детонацију различитих експерименталних нуклеарних оружја, углавном за развој војног оружја. Нуклеарне експлозије су такође спроведене како би се ископали бунари, извукла горива или изградила нека инфраструктура.

Нуклеарни тестови могу бити атмосферски (унутар Земљине атмосфере) стратосферски (изван атмосфере планете), подводни и подземни. Атмосферске су онечишћујуће, јер производе велику количину радиоактивне кише која се распршује у неколико километара.

Радиоактивне честице могу контаминирати изворе воде и доћи до тла. Ова радиоактивност може достићи различите трофичке нивое кроз хранидбене ланце и утицати на усеве и тако допријети до људског бића.

Један од главних облика индиректне радиоактивне контаминације је млијеко, које може утјецати на дјечју популацију.

Од 1945. године у свијету је проведено око 2.000 нуклеарних испитивања. У конкретном случају Јужне Америке, радиоактивни талози су највише погодили Перу и Чиле.

Генератори нуклеарне енергије (нуклеарни реактори)

Многе земље сада користе нуклеарне реакторе као извор енергије. Ови реактори производе нуклеарне реакције контролисане ланцем, обично нуклеарном фисијом (пуцање атомског језгра).

Загађење се јавља углавном због цурења радиоактивних елемената из нуклеарних електрана. Проблеми животне средине повезани са нуклеарним електранама присутни су од средине 1940-их.

Када дође до цурења у нуклеарним реакторима, ови загађивачи могу се кретати стотинама километара кроз зрак, који је изазвао контаминацију воде, земљишта и извора хране који су погодили оближње заједнице..

Радиолошке несреће

Они се обично јављају у вези са индустријским активностима због неадекватног руковања радиоактивним елементима. У неким случајевима, руковаоци не рукују опремом на одговарајући начин и могу изазвати цурење у околину.

Може се произвести ионизирајуће зрачење које може проузроковати штету индустријским радницима, опреми или бити испуштено у атмосферу.

Ураниум мининг

Уранијум је елемент који се налази у природним наслагама у различитим деловима планете. Овај материјал се широко користи као сировина за производњу енергије у нуклеарним електранама.

Када се изврши експлоатација ових наслага уранијума настају радиоактивни преостали елементи. Произведени отпадни материјали се испуштају на површину на којој се акумулирају и могу се распршити од вјетра или кише.

Настали отпад генерише велику количину гама зрачења, што је веома штетно за жива бића. Такође се производе високи нивои радона и контаминација извора воде на нивоу воде може се десити испирањем.

Радон је главни извор контаминације радника ових рудника. Овај радиоактивни гас се може лако удахнути и упасти у респираторни тракт, стварајући рак плућа.

Медицал ацтивитиес

У различитим применама нуклеарне медицине, производе се радиоактивни изотопи, који се затим морају одбацити. Лабораторијски материјали и отпадне воде обично су контаминирани радиоактивним елементима.

Такође, опрема за радиотерапију може генерисати радиоактивну контаминацију оператерима као и пацијентима.

Радиоактивни материјали у природи

Радиоактивни материјали у природи (НОРМ) се обично могу наћи у околини. Генерално, они не производе радиоактивну контаминацију, али различите људске активности имају тенденцију да их концентришу и постају проблем.

Неки извори концентрације НОРМ материјала су изгарање минералног угља, нафтних горива и производња ђубрива.

У подручјима спаљивања смећа и различитог чврстог отпада може се акумулирати калиј₄₀ и радон₂₂₆. У областима где је дрвени угаљ главно гориво ови радиоизотопи се такође јављају.

Фосфорна стена која се користи као ђубриво садржи високе нивое уранијума и торијума, док се радон и олово акумулирају у нафтној индустрији.

Последице

О окружењу

Извори воде могу бити контаминирани радиоактивним изотопима, што утиче на различите водене екосистеме. Исто тако, ове контаминиране воде конзумирају различити организми који су погођени.

Када дође до контаминације земљишта, оне постају осиромашене, губе своју плодност и не могу се користити у пољопривредним активностима. Поред тога, радиоактивна контаминација утиче на трофичке ланце у екосистемима.

Према томе, биљке су контаминиране радиоизотопима кроз земљу и оне прелазе на биљоједе. Ове животиње могу патити од мутација или умрети од ефекта радиоактивности.

Предатори су погођени смањеном расположивошћу хране или контаминацијом конзумирањем животиња натоварених радиоизотопима.

О људима

Ионизирајуће зрачење може проузроковати смртоносно оштећење људи. Ово се дешава зато што радиоактивни изотопи оштећују структуру ДНК која чини ћелије.

У ћелијама се јавља радиолиза (разградња зрачења) ДНК и воде која се налази у њој. Ово доводи до смрти ћелија или појаве мутација.

Мутације могу узроковати различите генетске абнормалности које могу узроковати насљедне дефекте или болести. Међу најчешћим обољењима су рак, посебно рак штитњаче, будући да он поправља јод.

Може бити погођена и коштана срж која узрокује различите типове анемије, па чак и леукемије. Такође, имунолошки систем може бити ослабљен, чинећи га осетљивијим на бактеријске и вирусне инфекције.

Међу осталим посљедицама је неплодност и малформација фетуса мајки подвргнутих радиоактивности. Деца могу имати проблеме у учењу, раст, као и мале мозгове.

Понекад оштећење може проузроковати смрт ћелија, захваћајући ткива и органе. Ако су погођени витални органи, може доћи до смрти.

Превенција

Радиоактивну контаминацију је веома тешко контролисати када се она појави. Зато се напори морају фокусирати на превенцију.

Радиоактивни отпад

Управљање радиоактивним отпадом је један од главних облика превенције. Они морају бити уређени у складу са сигурносним правилима како би се избјегла контаминација људи који манипулирају њима.

Радиоактивни отпад мора бити одвојен од других материјала и покушати смањити његову запремину како би се лакше руковало. У неким случајевима, третман ових отпадака се врши како би се претворили у чврсте облике којима се може манипулисати.

Након тога, радиоактивни отпад мора бити смештен у одговарајуће контејнере како би се спречило загађење животне средине.

Контејнери се складиште на изолованим мјестима са сигурносним протоколима или се могу закопати дубоко у море.

Нуклеарне електране

Један од главних извора радиоактивне контаминације су нуклеарне електране. Стога се препоручује да буду изграђени најмање 300 км од урбаних центара.

Такође је важно да запослени у нуклеарним електранама буду адекватно обучени да рукују опремом и избегну несреће. Такође се препоручује да људи у близини ових установа знају за могуће ризике и начине поступања у случају нуклеарне несреће..

Заштита особља које ради са радиоактивним елементима

Најефикаснија заштита од радиоактивне контаминације је да је особље обучено и да има одговарајућу заштиту. Мора се постићи да се вријеме излагања људи смањи на радиоактивност.

Објекти морају бити изграђени на одговарајући начин, избјегавајући поре и пукотине гдје се радиоизотопи могу акумулирати. Морате имати добре вентилационе системе, са филтерима који спречавају испуштање отпада у животну средину.

Запослени морају имати адекватну заштиту, као што су заслони и заштитна одјећа. Осим тога, одећу и опрему која се користи треба периодично деконтаминирати.

Третман

Постоје неке мјере које се могу подузети како би се ублажили симптоми радиоактивне контаминације. Ово може укључивати трансфузију крви, побољшање имуног система или трансплантацију коштане сржи.

Међутим, ови третмани су палијативни јер је веома тешко елиминисати радиоактивност из људског тела. Међутим, у току су третмани са келатним молекулима који могу изоловати радиоизотопе у телу.

Хелатори (нетоксични молекули) везују се за радиоактивне изотопе који формирају стабилне комплексе који се могу елиминисати из организма. Они су били у стању да синтетишу келанте који су у стању да елиминишу и до 80% контаминације.

Примери места контаминираних радиоактивношћу

Од коришћења нуклеарне енергије у различитим људским активностима дошло је до различитих радиоактивних несрећа. Да би погођени људи знали озбиљност ових, установљена је скала нуклеарних несрећа.

Међународна скала нуклеарних несрећа (ИНЕС) предложена је од стране Међународне организације за атомску енергију 1990. године. ИНЕС има скалу од 1 до 7, гдје 7 означава озбиљну несрећу.

Најозбиљнији примери радиоактивне контаминације су наведени у наставку.

Хирошима и Нагасаки (Јапан)

Нуклеарне бомбе почеле су се развијати 40-их година двадесетог века, на основу студија Алберта Ајнштајна. Ово нуклеарно оружје користиле су Сједињене Државе током Другог светског рата.

6. августа 1945, бомба која је обогаћена уранијем експлодирала је изнад града Хирошиме. Ово је изазвало топлотни талас од око 300.000 ° Ц и велики налет гама зрачења.

Након тога, дошло је до радиоактивног испадања које је распршено од стране ветра и довело је до веће контаминације. Око 100.000 људи је погинуло у експлозији и 10.000 више у наредним годинама због ефеката радиоактивности..

9. августа 1945. године у граду Нагасаки експлодирала је друга нуклеарна бомба. Ова друга бомба обогаћена је плутонијумом и била је моћнија од Хирошиме.

У оба града, преживјеле експлозије представиле су бројне здравствене проблеме. Дакле, ризик од рака у популацији повећао се за 44% између 1958. и 1998. године.

Тренутно постоје последице радиоактивне контаминације ових пумпи. Сматра се да живи више од 100.000 људи погођених зрачењем, укључујући и оне који су били у материци.

У овој популацији постоје високе стопе леукемије, саркома, карцинома и глаукома. Група деце која су била изложена зрачењу у материци, показала је хромозомске аберације.

Чернобил (Украјина)

Сматра се једним од најтежих нуклеарних несрећа у историји. То се догодило 26. априла 1986. године у нуклеарној електрани и налази се на нивоу 7 у ИНЕС-у.

Радници су спроводили тест који симулира нестанак струје и један од реактора је прегрејан. То је изазвало експлозију водоника унутар реактора и више од 200 тона радиоактивног материјала је бачено у атмосферу.

Током експлозије погинуло је више од 30 људи, а радиоактивни падови су се проширили неколико километара около. Сматра се да је као посљедица радиоактивности умрло више од 100.000 људи.

Степен инциденције различитих врста рака повећао се за 40% у погођеним подручјима Бјелорусије и Украјине. Један од најчешћих карцинома је рак штитне жлезде као и леукемија.

Стања повезана са респираторним и дигестивним системом такође су примећена због изложености радиоактивности. У случају дјеце која су била у материци, више од 40% имало је имунолошке недостатке.

Такође постоје генетске аномалије, повећане болести репродуктивног и уринарног система, као и прерано старење.

Фукусхима Даиицхи (Јапан)

Ова несрећа је резултат земљотреса јачине 9 степени који је потресао Јапан 11. марта 2011. године. Након тога, дошло је до тсунамија који је деактивирао системе хлађења и електричне енергије три реактора у нуклеарној електрани Фукушима..

Неколико експлозија и пожара се догодило у реакторима и генерисане су филтрације зрачења. Ова несрећа је првобитно класификована као ниво 4, али је због њених посљедица касније повишена на ниво 7. \ т.

Већина радиоактивног загађења отишла је у воду, углавном на море. Тренутно у овом погону постоје велики резервоари за контаминирану воду.

Сматра се да ове загађене воде представљају ризик за екосистеме Тихог океана. Један од најнеугоднијих радиоизотопа је цезијум који се лако креће у води и може се акумулирати у бескраљежњацима.

Експлозија није узроковала директне смрти од зрачења, а ниво изложености радиоактивности био је нижи од оних у Чернобилу. Међутим, неки радници су представили промјене у ДНК у року од неколико дана након несреће.

Такође, детектоване су генетске промене у неким популацијама животиња које су изложене зрачењу.

Референце

1. Греенпеаце Интернатионал (2006) Катастрофа у Чернобилу, посљедице по људско здравље. Екецутиве суммари 20 пп.
2. Хазра Г (2018) Радиоактивно загађење: преглед. Холистички приступ околини 8: 48-65.
3. Перез Б (2015) Проучавање загађења животне средине услед природних радиоактивних елемената. Дипломски рад за диплому из физике. Природно-математички факултет, Папински католички универзитет у Перуу. Лима, Перу. 80 пп
4. Осорес Ј (2008) Радиоактивна контаминација животне средине у неотропима. Биолог 6: 155-165.
5. Сиегел и Бриан (2003) Геохемија радиоактивне контаминације. Сандиа Натионал Лабораториес, Албукуеркуе, УСА. 115 пп.
6. Улрицх К (2015) Ефекти Фукушиме, пад нуклеарне индустрије трчи. Греенпеаце репорт. 21 пп.