Radioaktivne vrste onesnaževanja, vzroki, posledice

The radioaktivna kontaminacija Opredeljen je kot vključitev neželenih radioaktivnih elementov v okolje. To je lahko naravno (radioizotopi, ki so prisotni v okolju) ali umetni (radioaktivni elementi, ki jih proizvaja človek).

Med vzroki radioaktivnega onesnaževanja so jedrski testi, ki so narejeni za vojne. Te lahko ustvarijo radioaktivno deževje, ki se premika več kilometrov po zraku.

Jedrsko eblontion. Vir: Fotografija z dovoljenjem Nacionalne uprave za jedrsko varnost / urada spletnega mesta Nevada [javna domena]

Nesreče v jedrskih centralih za pridobivanje energije so še en glavni vzrok za radioaktivno onesnaževanje. Nekateri viri onesnaženja so mine urana, medicinske dejavnosti in radonska proizvodnja.

Ta vrsta onesnaževanja z okoljem ima resne posledice za okolje in človeka. Prizadeve so trofične verige ekosistemov in ljudje lahko predstavljajo resne zdravstvene težave, ki povzročajo njihovo smrt.

Glavna rešitev za radioaktivno onesnaževanje je preprečevanje; Vzeti je treba varnostne protokole za manipulacijo in skladiščenje radioaktivnih odpadkov ter potrebno opremo.

Med kraji z velikimi težavami z onesnaževanjem radioaktivnosti imamo Hiroshima in Nagasaki (1945), Fukušima (2011) in Černobil v Ukrajini (1986). V vseh primerih so bili učinki na zdravje izpostavljenih resni in so povzročili veliko smrti.

[TOC]

Vrste sevanja

Radioaktivnost je pojav, s katerim nekatera telesa oddajajo energijo v obliki delcev (korpuskularno sevanje) ali elektromagnetnih valov. To proizvajajo tako imenovani radioizotopi.

Radioizotopi so atomi istega elementa, ki imajo nestabilno jedro in se morajo razpadati, dokler ne dosežejo stabilne strukture. Ko se razpadajo, atomi oddajajo energijo in delce, ki so radioaktivni.

Radioaktivno sevanje se imenuje tudi ionizacijo, saj lahko povzročijo ionizacijo (izgubo elektronov) atomov in molekul. Te sevanje je lahko od treh vrst:

ALFA sevanje

Oddajajo se delci iz ioniziranih helijevih jedra, ki lahko prevozijo zelo kratke razdalje. Kapaciteta penetracije teh delcev je majhna, zato jih je mogoče ustaviti s papirjem.

Beta sevanje

Oddajajo se elektroni, ki imajo veliko energijo zaradi razpada protonov in nevtronov. Ta vrsta sevanja lahko prehodi več metrov in ga lahko ustavijo s steklom, aluminijem ali lesenimi ploščami.

Gama sevanje

Gre za vrsto elektromagnetnega sevanja z visoko energijo, ki izvira iz atomskega jedra. Jedro prehaja iz vzbujenega stanja v eno manj energije in sprošča elektromagnetno sevanje.

Gama sevanje ima visoko penetracijsko moč in lahko potuje na stotine metrov. Za zaustavitev je potrebnih več centimetrov svinca ali do 1 metra betona.

Vrste radioaktivnega onesnaževanja

Radioaktivno onesnaževanje je mogoče opredeliti kot vključitev neželenih radioaktivnih elementov v okolje. Radioizotopi so lahko prisotni v vodi, zraku, zemlji ali živih bitjih.

Glede na izvor radioaktivnosti je radioaktivno onesnaževanje dveh vrst:

Naravno

Ta vrsta onesnaženja izvira iz radioaktivnih elementov, ki se pojavljajo v naravi. Naravna radioaktivnost izvira iz kozmičnih žarkov ali Zemljine skorje.

Kozmično sevanje sestavljajo delci z visoko energijo, ki prihaja iz zunanjega prostora. Ti delci se pojavijo, ko se pojavijo eksplozije supernove, v zvezdah in na soncu.

Ko radioaktivni elementi dosežejo zemljo, jih preusmeri z elektromagnetno polje planeta. Vendar zaščita v polah ni zelo učinkovita in lahko vstopi v ozračje.

Drug vir naravne radioaktivnosti so radioizotopi, ki so prisotni v Zemljini skorji. Ti radioaktivni elementi so odgovorni za vzdrževanje notranje toplote planeta.

Glavni radioaktivni elementi kopenskega plašča so uran, torij in kalij. Zemlja je izgubila elemente s kratkimi radioaktivnimi obdobji, drugi pa imajo milijardo let življenje. Med slednjimi je uran₂₃₅, Uran₂₃₈, Torio₂₃₂ in kalij₄₀.

Uran₂₃₅, Uran₂₃₈ in Torio₂₃₂ Tvorijo tri radioaktivna jedra, ki so prisotna v prahu, ki izvira iz zvezd. Te radioaktivne skupine razpadajo druge elemente s krajšim povprečnim življenjem.

Od razpada urana₂₃₈ Radio je oblikovan in radon (plinasti radioaktivni element). Radon je glavni vir naravnega radioaktivnega onesnaževanja.

Umetno

To onesnaženje proizvajajo človeške dejavnosti, kot so zdravila, rudarstvo, industrija, jedrski testi in proizvodnja energije.

Leta 1895 je nemški fizik po nesreči odkril umetno sevanje. Raziskovalec je ugotovil, da so X -Rays elektromagnetni valovi, ki izvirajo iz šoka elektronov znotraj vakuumske cevi.

Vam lahko služi: smeti otoki: značilnosti, kako se oblikujejo, posledice

Umetni radioizotopi se v laboratoriju proizvajajo z jedrskimi reakcijami. Leta 1919 se iz vodika proizvaja prvi umetni radioaktivni izotop.

Umetni radioaktivni izotopi nastajajo od nevtronskega bombardiranja do različnih atomov. Te, ko prodirajo v jedra, jih destabilizirajo in naložijo z energijo.

Umetna radioaktivnost ima številne aplikacije na različnih področjih, kot so medicina, industrijske in vojne dejavnosti. V mnogih primerih so ti radioaktivni elementi napaki zaradi okolja, ki povzročajo resne težave z onesnaženjem.

Vzroki

Radioaktivno onesnaževanje lahko izvira iz različnih virov, običajno zaradi napačne manipulacije radioaktivnih elementov. V nadaljevanju so omenjeni nekateri najpogostejši vzroki.

Jedrska preskušanja

Jedrska rastlina v Pensilvaniji, ZDA. Vir: Glej stran za avtorja [javna domena] Centri za nadzor bolezni in preprečevanje javnega zdravja

Nanaša se na eksplozijo različnih eksperimentalnih jedrskih orožij, predvsem za razvoj vojaškega orožja. Izvedene so tudi jedrske eksplozije, da bi izkopali vrtine, izvlekli goriva ali zgradili nekaj infrastrukture.

Jedrski testi so lahko atmosferski (znotraj zemeljske atmosfere) stratosferski (zunaj planeta atmosfere), pod vodo in pod zemljo. Atmosferi so najbolj onesnažujoči, saj proizvajajo veliko količino radioaktivnega dežja, ki se razprši v več kilometrih.

Radioaktivni delci lahko kontaminirajo vodne vire in dosežejo tla. Ta radioaktivnost lahko doseže različne trofične ravni skozi prehranske verige in vpliva na pridelke in tako doseže človeka.

Ena glavnih oblik posrednega radioaktivnega onesnaževanja je skozi mleko, zato lahko vpliva na otroško populacijo.

Od leta 1945 je bilo narejenih približno 2.000 jedrskih testov po vsem svetu. V posebnem primeru Južne Amerike je radioaktivni dež vplival predvsem na Peru in Čile.

Generatorji jedrske energije (jedrski reaktorji)

Veliko število držav trenutno uporablja jedrske reaktorje kot vir energije. Ti reaktorji proizvajajo verižno nadzorovane jedrske reakcije, običajno z jedrsko cepitvijo (ruptura atomskega jedra).

Kontaminacija se pojavlja predvsem zaradi pobega radioaktivnih elementov jedrskih rastlin. Od sredine štiridesetih v dvajsetem stoletju so bili predstavljeni okoljski problemi, povezani z jedrskimi elektrarnami.

Ko se puščajo v jedrskih reaktorjih, se lahko ta onesnaževala premaknejo na stotine kilometrov po zraku, kar je ustvarilo kontaminacijo voda, zemljišč in virov hrane, ki so prizadeli bližnje skupnosti.

Radiološke nesreče

Na splošno se pojavljajo povezane z industrijskimi dejavnostmi, zaradi neprimerne manipulacije radioaktivnih elementov. V nekaterih primerih operaterji ne ravnajo pravilno in jih lahko ustvarijo puščanje v okolje.

Lahko se ustvari ionizirajoče sevanje, ki škoduje delavcem v industriji, opremo ali se osvobodi vzdušja.

Rudarjenje urana

Uran je element, ki je v naravnih nahajališčih na različnih območjih planeta. Ta material se pogosto uporablja kot surovina za proizvodnjo energije v jedrskih rastlinah.

Ko se izkorišča te nahajališča urana, nastanejo radioaktivni preostali elementi. Preostali proizvedeni materiali se sprostijo na površino, kjer se nabirajo, in jih lahko razpršijo veter ali dež.

Izdelani odpadki ustvarijo veliko količino gama sevanja, ki je zelo škodljiva za živa bitja. Prav tako se pojavijo visoke ravni radona in zaradi izpiranja se lahko pojavijo kontaminacija vodnih virov na vodni mizi.

Radon je glavni vir onesnaževanja pri delavcih teh rudnikov. Ta radioaktivni plin je mogoče enostavno vdihavati in vdreti v dihalne poti, kar ustvarja pljučni rak.

Medicinske dejavnosti

V različnih aplikacijah jedrske medicine obstajajo radioaktivni izotopi, ki jih je treba nato zavreči. Laboratorijski materiali in odpadne vode so na splošno onesnaženi z radioaktivnimi elementi.

Prav tako lahko radioterapijska oprema ustvari radioaktivno onesnaževanje tako za operaterje kot na bolnike.

Radioaktivni materiali v naravi

Radioaktivne materiale v naravi (norma) je običajno mogoče najti v okolju. Na splošno ne proizvajajo radioaktivnega onesnaženja, vendar jih različne človeške dejavnosti ponavadi koncentrirajo in postajajo problem.

Nekateri viri koncentracije normalnih materialov so zgorevanje mineralnega premoga, goriv, ​​ki izhajajo iz proizvodnje nafte in gnojil.

V območjih za sežiganje smeti in različnimi trdnimi odpadki se lahko predstavijo kopičenje kalija₄₀ in radon₂₂₆. Na območjih, kjer je glavno gorivo za zelenjavni premog, so predstavljeni tudi ti radioizotopi.

Vam lahko služi: Chaco Forest: Relief, vreme, flora, favna

Fosforna skala, ki se uporablja kot gnojilo, vsebuje visoko raven urana in torija, v naftni industriji.

Posledice

O okolju

Vodni viri je mogoče onesnažiti z radioaktivnimi izotopi, kar vpliva na različne vodne ekosisteme. Prav tako te onesnažene vode porabijo različni organizmi, ki so prizadeti.

Ko pride do onesnaževanja tal, so osiromašene, izgubijo plodnost in jih ni mogoče uporabiti v kmetijskih dejavnostih. Poleg tega radioaktivno onesnaževanje vpliva na trofične verige v ekosistemih.

Tako so rastline onesnažene z radioizotopi skozi tla in gredo proti rastlinojede. Te živali lahko utrpijo mutacije ali umrejo zaradi radioaktivnosti.

Na plenilce vpliva nižja razpoložljivost hrane ali onesnažena z uživanjem živali, napolnjenimi z radioizotopi.

O ljudeh

Ionizirajoče sevanje lahko povzroči smrtonosne poškodbe ljudi. To se zgodi, ker radioaktivni izotopi poškodujejo strukturo DNK, ki sestavlja celice.

V celicah se pojavi radioliza (razgradnja sevanja) tako DNK kot vode, ki jo vsebuje isto. To ima za posledico celično smrt ali pojav mutacij.

Mutacije lahko povzročijo različne genetske anomalije, ki lahko povzročijo dedne napake ali bolezni. Med najpogostejšimi boleznimi so rak, zlasti ščitnica, saj popravlja jod.

Prizadeti je lahko tudi kostni mozeg, ki povzroča različne vrste anemije in celo levkemije. Tudi imunski sistem je mogoče oslabiti, zaradi česar je bolj občutljiv na bakterijske in virusne okužbe.

Med drugimi posledicami sta neplodnost in nepravilnosti maternih plodov, ki so podvrženi radioaktivnosti. Otroci lahko predstavljajo težave pri učenju, rast in majhne možgane.

Včasih lahko poškodba povzroči celično smrt, kar vpliva na tkiva in organe. V primeru vitalnih organov lahko smrt povzročijo.

Preprečevanje

Ko se zgodi, je radioaktivno onesnaževanje zelo težko nadzorovati. Zato morajo biti prizadevanja osredotočena na preprečevanje.

Radioaktivni odpadki

Radioaktivno skladiščenje odpadkov. Vir: D5481026 [CC BY-SA.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Radioaktivno ravnanje z odpadki je ena glavnih oblik preprečevanja. Te morajo biti razporejene po varnostnih standardih, da se prepreči kontaminacija ljudi, ki z njimi manipulirajo.

Radioaktivne odpadke je treba ločiti od drugih materialov in poskušati zmanjšati njihovo volumen, da se lažje manipulirajo. V nekaterih primerih se obdelava teh odpadkov izvede, da bi bili bolj manipulirani trdni obliki.

Kasneje je treba radioaktivne odpadke postaviti v ustrezne posode, da se prepreči onesnaženje okolja.

Zabojniki so shranjeni na izoliranih mestih z varnostnimi protokoli ali pa jih je mogoče zakopati tudi na veliki globini v morju.

Jedrski centrali

Eden glavnih virov radioaktivnega onesnaževanja so jedrski centrali. Zato je priporočljivo, da se zgradi vsaj 300 km od mestnih središč.

Pomembno je tudi, da so jedrske elektrarne pravilno usposobljene za ravnanje z opremo in se izogibajo nesrečam. Priporočljivo je tudi, da prebivalstvo, ki je blizu teh objektov, poznajo možna tveganja in načine delovanja v primeru jedrske nesreče.

Zaščita osebja, ki deluje z radioaktivnimi elementi

Najučinkovitejša preventiva proti radioaktivnemu onesnaževanju je, da je osebje usposobljeno in ima ustrezno zaščito. Čas izpostavljenosti ljudi na radioaktivnost je treba skrajšati.

Objekti morajo biti pravilno izdelani, pri čemer se izogibajo pore in razpokam, kjer se lahko nabirajo radioizotopi. Imeti morajo dobre prezračevalne sisteme s filtri, ki se izogibajo proizvodnji odpadkov v okolje.

Zaposleni morajo imeti ustrezno zaščito, kot so zasloni in zaščitna oblačila. Poleg tega je treba uporabljena oblačila in opremo občasno razkužiti.

Zdravljenje

Obstaja nekaj ukrepov, ki jih je mogoče sprejeti za lajšanje simptomov radioaktivnega onesnaževanja. Med njimi je mogoče omeniti transfuzijo krvi, izboljšanje imunskega sistema ali presaditve možganov.

Vendar so ta zdravljenje paliativna, saj je zelo težko odpraviti radioaktivnost človeškega telesa. Vendar se trenutno izvajajo zdravljenja s kelacijskimi molekulami, ki lahko izolirajo radioizotope v telesu.

Chelanti (netoksične molekule) se vežejo na radioaktivne izotope, ki tvorijo stabilne komplekse, ki jih je mogoče izločiti iz organizma. Uspeli so sintetizirati kelante, ki so sposobni odpraviti do 80% onesnaževanja.

Primeri krajev, onesnaženih z radioaktivnostjo

Ker se jedrska energija uporablja v različnih človeških dejavnostih, so se zgodile različne nesreče z radioaktivnostjo. Da bi prizadeti ljudje spoznali resnost teh, je bila ustanovljena lestvica jedrskih nesreč.

Lahko vam služi: Bioplastic: Kako so, vrste, prednosti, slabosti

Mednarodna lestvica jedrskih nesreč (INES) je leta 1990 predlagala Mednarodna organizacija za atomsko energijo. Ines ima lestvico od 1 do 7, kjer 7 kaže na resno nesrečo.

Spodaj so omenjeni najresnejši primeri kontaminacije radioaktivnosti.

Hiroshima in Nagasaki (Japonska)

Jedrske bombe so se začele razvijati v 40. letih dvajsetega stoletja, ki temeljijo na študijah Alberta Einsteina. To jedrsko orožje so ZDA uporabljale med drugo svetovno vojno.

6. avgusta 1945 je nad mestom Hirošima eksplodirala obogatena uranska bomba. To je ustvarilo vročinski val približno 300.000 ° C in velik izbruh gama sevanja.

Nato je bil radioaktivni dež, ki ga je raztresel veter, ki je prenašal onesnaževanje na večji razdalji. Zaradi eksplozije je približno 100 umrlo.000 ljudi in za učinke radioaktivnosti 10.000 več v naslednjih letih.

9. avgusta 1945 je v mestu Nagasaki izbruhnila druga jedrska bomba. To drugo bombo je obogatil s plutonijem in je bila močnejša od Hirošime.

V obeh mestih so preživeli eksplozije predstavljali številne zdravstvene težave. Tako se je tveganje za raka pri populaciji med letoma 1958 in 1998 povečalo za 44%.

Trenutno še vedno obstajajo posledice radioaktivnega onesnaževanja teh bomb. Šteje se, da več kot 100 živi.000 ljudi, ki jih je prizadelo sevanje, vključno s tistimi, ki so bili v maternici.

V tej populaciji so visoki indeksi levkemije, sarkomi, karcinomi in glavkomi. Skupina otrok, ki je bila podvržena sevanju v materinem trebuhu, je predstavila kromosomske aberacije.

Černobil (Ukrajina)

Velja za eno najresnejših jedrskih nesreč v zgodovini. Zgodilo se je 26. aprila 1986 v jedrski elektrarni in je 7 v Ines.

Delavci so opravili test, ki je simuliral rezanje električne oskrbe in eden od reaktorjev je pregrel. To je povzročilo eksplozijo vodika znotraj reaktorja in v ozračje vrglo več kot 200 ton radioaktivnega materiala.

Med eksplozijo je umrlo več kot 30 ljudi in radioaktivni dež se je razširil na več kilometrov naokoli. Šteje se, da je kot radioaktivnost umrla več kot 100.000 ljudi.

Stopnja pojavnosti različnih vrst raka se je na prizadetih območjih Belorusije in Ukrajine povečala za 40%. Ena najpogostejših vrst raka je ščitnica in levkemija.

Opazili so tudi pogoji, povezani z dihalnim in prebavnim sistemom za izpostavljenost radioaktivnosti. V primeru otrok, ki so bili v maternici, je več kot 40% predstavljalo imunološke pomanjkljivosti.

Predstavljali so tudi genetske anomalije, povečane bolezni bolezni in urinskega sistema ter prezgodnje staranje.

Fukushima Daiichi (Japonska)

Jedrska elektrarna Fukushima, Japonska. Vir: Digital Globe [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]

Ta nesreča je bila posledica potresa magnitude 9, ki je 11. marca 2011 pretresel Japonsko. Nato je bil cunami, ki deaktivira sisteme hladilnih in električnih energij treh reaktorjev jedrske elektrarne Fukušima.

V reaktorjih se je pojavilo več eksplozij in požarov in ustvarjenih je bilo uhajanja sevanja. Ta nesreča je bila sprva opisana kot stopnja 4, vendar je bila s svojimi posledicami pozneje dvignjena na 7. stopnji.

Večina kontaminacije radia je šla v vodo, predvsem na morje. Trenutno so v tej osrednji rezervoarji za shranjevanje vode velike kontaminirane rezervoarje.

Te kontaminirane vode veljajo za tveganje za ekosisteme v Tihem oceanu. Eden najbolj problematičnih radioizotopov je cezij, ki se zlahka premika v vodi in se lahko kopiči v nevretenčarjih.

Eksplozija ni povzročila neposredne smrti sevanja, stopnja izpostavljenosti radioaktivnosti. Vendar so nekateri operaterji nekaj dni po nesreči predstavili spremembe v DNK.

Prav tako so bile odkrite genetske spremembe pri nekaterih populacijah živali, ki so bile podvržene sevanju.

Reference

1. Greenpeace International (2006) Černobilska katastrofa, posledice za zdravje ljudi. Povzetek. 20 pp.
2. Hazra G (2018) Radioaktivno onesnaževanje: pregled. Celostni pristop k okolju 8: 48–65.
3. Pérez B (2015) Študija onesnaževanja okolja zaradi naravnih radioaktivnih elementov. Diplomsko nalogo, da se uvrsti v diplomo iz fizike. Fakulteta za znanost in inženirstvo, Papeška katoliška univerza v Peruju. Lima peru. 80 pp
4. Osores J (2008) okoljsko radioaktivno onesnaževanje v Neotropic. Biolog 6: 155-165.
5. Siegel in Bryan (2003) Geokemija za radioaktivno kontaminacijo. Sandia National Laboratories, Albuquerque, ZDA. 115 str.
6. Ulrich K (2015) Učinki Fukušime, upad jedrske industrije se obori. Poročilo Greenpeace. 21 pp.