Radioaktywne typy zanieczyszczeń, przyczyny, konsekwencje

skażenie radioaktywne Jest zdefiniowany jako włączenie niepożądanych elementów radioaktywnych do środowiska. Może to być naturalne (radioizotopy obecne w środowisku) lub sztuczne (elementy radioaktywne wytwarzane przez człowieka).

Wśród przyczyn zanieczyszczenia radioaktywnego są testy jądrowe, które są tworzone do celów wojennych. Mogą generować radioaktywne deszcze, które poruszają się kilka kilometrów w powietrzu.

Wyjaśnienie jądrowe. Źródło: Zdjęcie dzięki uprzejmości National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office [domena publiczna]

Wypadki w centrach jądrowych w celu uzyskania energii są kolejną z głównych przyczyn zanieczyszczenia radioaktywnego. Niektóre źródła zanieczyszczenia to kopalnie uranu, działania medyczne i produkcja radonu.

Ten rodzaj zanieczyszczenia środowiska ma poważne konsekwencje dla środowiska i ludzi. Dotyczy to troficznych łańcuchów ekosystemów i ludzie mogą stanowić poważne problemy zdrowotne, które powodują ich śmierć.

Głównym rozwiązaniem zanieczyszczenia radioaktywnego jest zapobieganie; Należy pobrać protokoły bezpieczeństwa manipulacji i przechowywania odpadów radioaktywnych, a także niezbędnego sprzętu.

Wśród miejsc z wielkimi problemami zanieczyszczenia radioaktywności mamy Hiroszimę i Nagasaki (1945), Fukushima (2011) i Chernobyl na Ukrainie (1986). We wszystkich przypadkach skutki zdrowotne narażonych osób były poważne i spowodowały wiele zgonów.

[TOC]

Typy promieniowania

Radioaktywność jest zjawiskiem, w którym niektóre ciała emitują energię w postaci cząstek (promieniowanie korpusowe) lub fal elektromagnetycznych. Jest to wytwarzane przez RadioSotopy SO -Called.

Radioizotopy są atomami tego samego elementu, które mają niestabilne jądro i muszą rozpadać się, aż osiągną stabilną strukturę. Kiedy rozpadają się, atomy emitują energię i cząstki, które są radioaktywne.

Promieniowanie radioaktywne jest również nazywane jonizacją, ponieważ mogą powodować jonizację (utrata elektronów) atomów i cząsteczek. Te promieniowanie może być trzech rodzajów:

Promieniowanie Alfa

Emitowane są cząstki z jonizowanych jąder helowych, które mogą podróżować bardzo krótkie odległości. Pojemność penetracji tych cząstek jest niewielka, więc można je zatrzymać przez kartkę papieru.

Promieniowanie beta

Elektrony są emitowane, które mają wielką energię, ze względu na rozpad protonów i neutronów. Ten rodzaj promieniowania jest w stanie przejechać kilka metrów i można go zatrzymać przez szklane, aluminiowe lub drewniane płyty.

Promieniowanie gamma

Jest to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o wysokiej energii, które pochodzi z jądra atomowego. Jądro przechodzi ze stanu wzbudzonego do jednego z mniej energii i promieniowanie elektromagnetyczne jest uwalniane.

Promieniowanie gamma ma wysoką moc penetracyjną i może podróżować setki metrów. Aby go zatrzymać, wymagane jest kilka centymetrów ołowiu lub do 1 metra betonu.

Rodzaje radioaktywnych zanieczyszczeń

Zanieczyszczenie radioaktywne można zdefiniować jako włączenie niechcianych elementów radioaktywnych do środowiska. Radioizotopy mogą być obecne w wodzie, powietrza, ziemi lub żywych istotach.

Zgodnie z pochodzeniem radioaktywności zanieczyszczenie radioaktywne jest dwa typy:

Naturalny

Ten rodzaj zanieczyszczenia pochodzi z radioaktywnych elementów występujących w naturze. Naturalna radioaktywność pochodzi z promieni kosmicznych lub skorupy ziemskiej.

Promieniowanie kosmiczne składa się z cząstek o wysokiej energii, które pochodzą z przestrzeni zewnętrznej. Cząstki te występują, gdy występują eksplozje supernowa.

Kiedy elementy radioaktywne docierają do ziemi, są kierowane przez pole elektromagnetyczne planety. Jednak na biegunach ochrona nie jest bardzo wydajna i może wejść do atmosfery.

Innym źródłem naturalnej radioaktywności są radioizotopy obecne w korze Ziemi. Te elementy radioaktywne są odpowiedzialne za utrzymanie ciepła wewnętrznego planety.

Głównymi radioaktywnymi pierwiastkami płaszcza lądowego są uran, tor i potas. Ziemia straciła elementy z krótkimi okresami radioaktywnymi, ale inne mają przez cały miliard lat. Wśród tych ostatnich są uran₂₃₅, uran₂₃₈, Torio₂₃₂ i potas₄₀.

Uran₂₃₅, uran₂₃₈ i Torio₂₃₂ Tworzą trzy radioaktywne jądra obecne w pyle, które pochodzą z gwiazd. Te grupy radioaktywne rozpadają się na inne elementy o krótszym przeciętnym życiu.

Z rozpadu uranu₂₃₈ Radio jest utworzone i radon (Gaseous Radioctive Element). Radon jest głównym źródłem naturalnego radioaktywnego zanieczyszczenia.

Sztuczny

To zanieczyszczenie jest wytwarzane przez działalność człowieka, takie jak medycyna, wydobycie, przemysł, testy jądrowe i wytwarzanie energii.

W 1895 r. Niemiecki fizyk przypadkowo odkrył sztuczne promieniowanie. Badacz stwierdził, że x -łaski były falami elektromagnetycznymi, które powstały z wstrząsu elektronów w rurce próżniowej.

Może ci służyć: śmieciowe wyspy: cechy, jak się tworzą, konsekwencje

Sztuczne radioizotopy są wytwarzane w laboratorium przez występujące reakcje jądrowe. W 1919 r. Pierwszy sztuczny radioaktywny izotop jest wytwarzany z wodoru.

Sztuczne izotopy radioaktywne są wytwarzane od bombardowania neutronów po różne atomy. Te, podczas penetracji jąder, destabilizują je i ładuj energią.

Sztuczna radioaktywność ma wiele zastosowań w różnych dziedzinach, takich jak medycyna, działalność przemysłowa i wojenna. W wielu przypadkach te elementy radioaktywne są błędne przez środowisko powodujące poważne problemy z zanieczyszczeniem.

Powoduje

Zanieczyszczenie radioaktywne może pochodzić z różnych źródeł, zwykle z powodu błędnej manipulacji pierwiastkami radioaktywnymi. Niektóre z najczęstszych przyczyn są wymienione poniżej.

Próby nuklearne

Zakład jądrowy w Pensylwanii w Stanach Zjednoczonych. Źródło: Patrz strona autora [domeny publicznej] Centers for Disease Control and Prevention Public Health

Odnosi się do detonacji różnych eksperymentalnych broni nuklearnej, głównie do rozwoju broni wojskowej. Wykształcono również eksplozje jądrowe w celu kopania studni, wydobywania paliw lub budowy infrastruktury.

Testy jądrowe mogą być atmosferyczne (w atmosferze Ziemi) stratosferyczne (poza atmosferą planety), pod wodą i pod ziemią. Atmosferyczne są najbardziej zanieczyszczające, ponieważ wytwarzają dużą ilość radioaktywnego deszczu, który jest rozproszony w kilku kilometrach.

Cząstki radioaktywne mogą zanieczyścić źródła wody i dotrzeć do ziemi. Ta radioaktywność może osiągnąć różne poziomy troficzne poprzez łańcuchy żywnościowe i wpływać na uprawy, a tym samym docieranie do człowieka.

Jedną z głównych form pośredniego zanieczyszczenia radioaktywnego jest mleko, więc może wpływać na populację dzieci.

Od 1945 r. Zostało wykonane około 2.000 testów jądrowych na całym świecie. W szczególnym przypadku Ameryki Południowej deszcz radioaktywny wpłynął głównie na Peru i Chile.

Generatory energii jądrowej (reaktory jądrowe)

Duża liczba krajów wykorzystuje obecnie reaktory jądrowe jako źródło energii. Reaktory te wytwarzają kontrolowane łańcuchy reakcje jądrowe, zwykle przez rozszczepienie jądrowe (pęknięcie jądra atomowego).

Zanieczyszczenie występuje głównie z powodu ucieczki radioaktywnych elementów roślin jądrowych. Od połowy XX wieku przedstawiono problemy środowiskowe związane z elektrowniami jądrowymi.

Kiedy wycieki występują w reaktorach jądrowych, zanieczyszczenia te mogą przesuwać setki kilometrów w powietrzu, co wywołało zanieczyszczenie wody, lądu i źródeł żywności, które dotknęły pobliskie społeczności.

Wypadki radiologiczne

Zasadniczo występują one związane z działaniami przemysłowymi z powodu niewłaściwej manipulacji pierwiastkami radioaktywnymi. W niektórych przypadkach operatorzy nie obsługują właściwie sprzętu i mogą być generowani wycieki do środowiska.

Można wygenerować promieniowanie jonizujące, które powodują szkodę dla pracowników branży, sprzętu lub uwolnienia się w atmosferze.

Wydobycie uranu

Uran jest elementem w naturalnych osadach w różnych obszarach planety. Materiał ten jest szeroko stosowany jako surowiec do wytwarzania energii w roślinach jądrowych.

Po wykonaniu tych złóż uranu generowane są radioaktywne elementy resztkowe. Wytwarzane materiały resztkowe są uwalniane na powierzchnię, na której gromadzą się i mogą być rozproszone przez wiatr lub deszcz.

Wytworzone odpady wytwarzają dużą ilość promieniowania gamma, co jest bardzo szkodliwe dla żywych istot. Występuje również wysoki poziom radonu i przy użyciu wody może wystąpić zanieczyszczenie źródeł wody.

Radon jest głównym źródłem zanieczyszczenia u pracowników tych kopalń. Ten radioaktywny gaz można łatwo wdychać i zaatakować drogi oddechowe, generując raka płuc.

Zajęcia medyczne

W różnych zastosowaniach medycyny nuklearnej istnieją izotopy radioaktywne, które należy następnie odrzucić. Materiały laboratoryjne i ścieki są ogólnie zanieczyszczone pierwiastkami radioaktywnymi.

Podobnie sprzęt radioterapii może generować radioaktywne zanieczyszczenie zarówno dla operatorów, jak i pacjentów.

Materiały radioaktywne w naturze

Materiały radioaktywne w naturze (norma) można zwykle znaleźć w środowisku. Na ogół nie wytwarzają radioaktywnego zanieczyszczenia, ale różne działalność człowieka zwykle je koncentrują i stają się problemem.

Niektóre źródła stężenia normalnych materiałów to spalanie węgla mineralnego, paliwa pochodzące z produkcji ropy i nawozów.

W obszarach spalania śmieci i różnych odpadów stałych można przedstawić akumulację potasu₄₀ i radon₂₂₆. Na obszarach, w których węgiel warzywny jest głównym paliwem, te radioizotopy są również prezentowane.

Może ci służyć: Chaco Forest: Relief, pogoda, flora, fauna

Skała fosforowa stosowana jako nawóz zawiera wysoki poziom uranu i toru, podczas gdy na radonie przemysłu naftowego i ołowiu gromadzi się.

Konsekwencje

O środowisku

Źródła wody mogą być zanieczyszczone izotopami radioaktywnymi, wpływającymi na różne ekosystemy wodne. Podobnie te zanieczyszczone wody są spożywane przez różne organizmy, które są dotknięte.

Kiedy nastąpi zanieczyszczenie gleby, są zubożałe, tracą płodność i nie mogą być stosowane w działalności rolniczej. Ponadto zanieczyszczenie radioaktywne wpływa na łańcuchy troficzne w ekosystemach.

Tak więc rośliny są zanieczyszczone przez radioizotopy przez ziemię i przechodzą w kierunku roślinożerców. Zwierzęta te mogą cierpieć mutacje lub umrzeć z powodu radioaktywności.

Na drapieżniki wpływają niższa dostępność pokarmu lub zanieczyszczona przez spożywanie zwierząt obciążonych radioizotopami.

O ludziach

Promieniowanie jonizujące może powodować śmiertelne uszkodzenie ludzi. Dzieje się tak, ponieważ radioaktywne izotopy uszkadzają strukturę DNA, która komponuje komórki.

W komórkach Radioliisis (rozkład promieniowania) występuje zarówno DNA, jak i woda zawarta w tym samym. Powoduje to śmierć komórki lub występowanie mutacji.

Mutacje mogą powodować różne anomalie genetyczne, które mogą powodować wady dziedziczne lub choroby. Wśród najczęstszych chorób są rak, szczególnie tarczyca, ponieważ naprawia jod.

Można również wpływać na szpik kostny, co powoduje różne rodzaje niedokrwistości, a nawet białaczki. Również układ odpornościowy można osłabić, co czyni go bardziej wrażliwym na infekcje bakteryjne i wirusowe.

Wśród innych konsekwencji jest niepłodność i wady rozwoju płodów matek podlegających radioaktywności. Dzieci mogą prezentować problemy z uczeniem się, wzrost i małe mózgi.

Czasami uszkodzenie może powodować śmierć komórki, wpływając na tkanki i narządy. W przypadku istotnych narządów może być spowodowana śmiercią.

Zapobieganie

Zanieczyszczenie radioaktywne jest bardzo trudne do kontrolowania, gdy wystąpi. Właśnie dlatego wysiłki muszą koncentrować się na zapobieganiu.

Odpady radioaktywne

Magazynowanie odpadów radioaktywnych. Źródło: D5481026 [CC BY-SA.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]

Radioaktywne zarządzanie odpadami jest jedną z głównych form profilaktyki. Muszą one zostać zorganizowane zgodnie ze standardami bezpieczeństwa, aby uniknąć zanieczyszczenia ludzi, którzy je manipulują.

Odpady radioaktywne powinny być oddzielone od innych materiałów i starać się łatwiej zmniejszyć ich objętość. W niektórych przypadkach oczyszczanie tych odpadów jest wykonywane, aby uczynić je bardziej manipulowaniami stałymi formami.

Następnie należy umieścić odpady radioaktywne w odpowiednich pojemnikach, aby zapobiec zanieczyszczeniu środowiska.

Pojemniki są przechowywane w odizolowanych miejscach z protokołami bezpieczeństwa lub mogą być również pochowane na dużej głębokości w morzu.

Centrały jądrowe

Jednym z głównych źródeł zanieczyszczenia radioaktywnego są centrum jądrowe. Dlatego zaleca się budowanie co najmniej 300 km od centrów miejskich.

Ważne jest również, aby elektrownie jądrowe były odpowiednio szkolone do obsługi sprzętu i unikania wypadków. Zaleca się również, aby populacje bliskie tym obiektom znają możliwe ryzyko i sposoby działania w przypadku wypadku nuklearnego.

Ochrona personelu pracujących z elementami radioaktywnymi

Najskuteczniejszym zapobieganiem zanieczyszczeń radioaktywnych jest to, że personel jest szkolony i ma odpowiednią ochronę. Czas narysowania osób na radioaktywność musi zostać skrócony.

Obiekty muszą być prawidłowo konstruowane, unikając porów i szczelin, w których mogą gromadzić się radioizotopy. Należy mieć dobre systemy wentylacyjne, z filtrami, które unikają wydajności odpadów do środowiska.

Pracownicy muszą mieć odpowiednią ochronę, takie jak ekrany i odzież ochronna. Ponadto używane ubrania i sprzęt powinny być okresowo odkażone.

Leczenie

Istnieją pewne środki, które można podjąć w celu złagodzenia objawów zanieczyszczenia radioaktywnego. Wśród nich można wymienić transfuzje krwi, poprawa układu odpornościowego lub przeszczepu szpiku.

Jednak leczenie te są paliatywne, ponieważ bardzo trudno jest wyeliminować radioaktywność ludzkiego ciała. Jednak obecnie wykonywane są zabiegi z cząsteczkami chelatowymi, które mogą izolować radioizotopy w ciele.

Chelanty (cząsteczki nietoksyczne) wiążą się z radioaktywnymi izotopami tworzącymi stabilne kompleksy, które można wyeliminować z organizmu. Udało im się zsyntetyzować chelantów, które są w stanie wyeliminować do 80% zanieczyszczenia.

Przykłady miejsc zanieczyszczonych radioaktywnością

Ponieważ energia jądrowa była wykorzystywana w różnych działaniach człowieka, wystąpiły różne wypadki przez radioaktywność. Aby ludzie dotknięci ich powaga, ustalono skalę wypadków nuklearnych.

Może ci służyć: bioplastyczne: jak są, typy, zalety, wady

Międzynarodowa skala wypadków jądrowych (IES) została zaproponowana przez Międzynarodową Organizację Energii Atomowej w 1990 r. INES ma skalę od 1 do 7, gdzie 7 wskazuje na poważny wypadek.

Najpoważniejsze przykłady zanieczyszczenia radioaktywności są wymienione poniżej.

Hiroshima i Nagasaki (Japonia)

Bomby nuklearne zaczęły rozwijać się w latach 40. XX wieku, na podstawie badań Alberta Einsteina. Te broń nuklearna była używana przez Stany Zjednoczone podczas II wojny światowej.

6 sierpnia 1945 r. W wzbogaconej bombie uranu eksplodowała nad miastem Hiroszima. To wywołało falę cieplną około 300.000 ° C i duży wybuch promieniowania gamma.

Następnie nastąpił radioaktywny deszcz, który był rozproszony przez wiatr niosący zanieczyszczenie w większej odległości. Z powodu wybuchu około 100 zmarło.000 osób i efekty radioaktywności 10.000 więcej w kolejnych latach.

9 sierpnia 1945 r. W mieście Nagasaki wybuchła druga bomba nuklearna. Ta druga bomba została wzbogacona przez pluton i była silniejsza niż Hiroszima.

W obu miastach osoby, które przeżyły eksplozję. Zatem ryzyko raka w populacji wzrosło o 44% w latach 1958–1998.

Obecnie nadal istnieją konsekwencje radioaktywnego zanieczyszczenia tych bomb. Uważa się, że ponad 100 żyje.000 osób dotkniętych promieniowaniem, w tym osoby, które były w macicy.

W tej populacji znajdują się wysokie wskaźniki białaczkowe, mięsaki, raki i jaskaki. Grupa dzieci poddanych promieniowaniu w brzuchu matki, prezentowała aberracje chromosomalne.

Czernobil (Ukraina)

Jest uważany za jeden z najpoważniejszych wypadków nuklearnych w historii. Stało się to 26 kwietnia 1986 r. W elektrowni jądrowej i jest na poziomie 7 w Ines.

Pracownicy przeprowadzali test symulujący cięcie zasilania elektrycznego, a jeden z reaktorów doznał przegrzania. Spowodowało to eksplozję wodoru w reaktorze i wrzuciło ponad 200 ton materiału radioaktywnego w atmosferę.

Podczas eksplozji zmarło ponad 30 osób, a radioaktywny deszcz rozprzestrzenił się na kilka kilometrów. Uważa się, że jako radioaktywność ponad 100 zmarło.000 osób.

Poziom występowania różnych rodzajów raka wzrósł o 40% na dotkniętych obszarach Białorusi i Ukrainy. Jednym z najczęstszych rodzajów raka jest zarówno tarczyca, jak i białaczka.

Zaobserwowano również warunki związane z układem oddechowym i trawiennym dla ekspozycji na radioaktywność. W przypadku dzieci, które były w macicy, ponad 40% przedstawiało niedobory immunologiczne.

Przedstawili także anomalie genetyczne, zwiększone choroby i choroby układu moczowego, a także przedwczesne starzenie się.

Fukushima Daiichi (Japonia)

Elektrownia jądrowa Fukushima, Japonia. Źródło: Digital Globe [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]

Ten wypadek był konsekwencją trzęsienia ziemi o wielkości 9, które wstrząsnęło Japonią 11 marca 2011 r. Następnie istniało tsunami, które dezaktywuje systemy chłodzenia i energii elektrycznej z trzech reaktorów elektrowni jądrowej Fukushima.

Wygenerowano kilka eksplozji i pożarów w reaktorach i wyciekach promieniowania. Ten wypadek został początkowo opisany jako poziom 4, ale według jego konsekwencji został następnie podniesiony na poziomie 7.

Większość zanieczyszczenia radiowego trafiła do wody, głównie morza. Obecnie istnieją duże zanieczyszczone zbiorniki do przechowywania wody w tym centralnym.

Te zanieczyszczone wody są uważane za ryzyko dla ekosystemów Oceanu Spokojnego. Jednym z najbardziej problematycznych radioizotopów jest cez, który łatwo porusza się w wodzie i może gromadzić się w bezkręgowcach.

Eksplozja nie spowodowała bezpośrednich zgonów promieniowania, a poziomy ekspozycji na radioaktywność były niższe niż w przypadku Czernobil. Jednak niektórzy operatorzy przedstawili zmiany w DNA kilka dni po wypadku.

Podobnie zmiany genetyczne wykryto w niektórych populacjach zwierząt poddanych promieniowaniu.

Bibliografia

1. Greenpeace International (2006) Katastrofa Czarnobyla, konsekwencje dla zdrowia ludzkiego. Podsumowanie wykonawcze. 20 pp.
2. Hazra G (2018) Zanieczyszczenie radioaktywne: przegląd. Holistyczne podejście do środowiska 8: 48-65.
3. Pérez B (2015) Badanie zanieczyszczenia środowiska z powodu naturalnych elementów radioaktywnych. Praca kwalifikująca tytuł licencjata z fizyki. Wydział Nauki i Inżynierii, Papieżowe katolickie Uniwersytet Peru. Lima Peru. 80 pp
4. Osores J (2008) Zanieczyszczenie radioaktywne środowiskowe w neotropowym. Biolog 6: 155-165.
5. Siegel i Bryan (2003) Geochemia zanieczyszczenia radioaktywnego. Sandia National Laboratories, Albuquerque, USA. 115 pp.
6. Ulrich K (2015) Wpływ Fukushima, spadek przemysłu jądrowego jest wytrącony. Raport Greenpeace. 21 pp.