Radioaktív szennyeződés típusok, okok, következmények, megelőzés, kezelés és példák

az radioaktív szennyeződés ez a nem kívánt radioaktív elemek környezetbe való beépítése. Ez lehet természetes (radioaktív izotóp a környezetben) vagy mesterséges (az emberek által termelt radioaktív elemek)..

A radioaktív szennyezés okai közé tartoznak a háborús célú nukleáris vizsgálatok. Ezek radioaktív esőket hozhatnak létre, amelyek több kilométerre haladnak át a levegőben.

A radioaktív szennyezés másik fontos oka az atomerőművekben az energia megszerzésére irányuló balesetek. Bizonyos szennyező források az uránbányák, az orvosi tevékenységek és a radontermelés.

Az ilyen típusú környezetszennyezés komoly következményekkel jár a környezetre és az emberre nézve. Az ökoszisztémák trófiai láncai érintettek, és az emberek súlyos egészségügyi problémákat okozhatnak, amelyek halálukat okozhatják.

A radioaktív szennyezés fő megoldása a megelőzés; a radioaktív hulladékok kezelésére és tárolására, valamint a szükséges felszerelésekre biztonsági protokollokat kell létrehozni.

A radioaktivitással szennyezett nagy problémával rendelkező helyek közül Hirosima és Nagasaki (1945), Fukushima (2011) és Chernobyl Ukrajnában (1986). Mindenesetre a kitett emberek egészségére gyakorolt ​​hatás súlyos és sok halált okoz.

index

• 1 A sugárzás típusai
  • 1.1 Alfa sugárzás
  • 1.2 Béta-sugárzás
  • 1.3 Gamma-sugárzás
• 2 A radioaktív szennyeződés típusai
  • 2.1 Természetes
  • 2.2 Mesterséges
• 3 Okok
  • 3.1 Nukleáris tesztek
  • 3.2. Atomerőművek (nukleáris reaktorok)
  • 3.3 Radiológiai balesetek
  • 3.4 Uránbányászat
  • 3.5 Orvosi tevékenységek
  • 3.6 A természetben radioaktív anyagok
• 4 Következmények
  • 4.1 A környezetről
  • 4.2 Az emberekről
• 5 Megelőzés
  • 5.1 Radioaktív hulladék
  • 5.2 Atomerőművek
  • 5.3 A radioaktív elemekkel dolgozó személyzet védelme
• 6 Kezelés
• 7 Példák a radioaktivitással szennyezett helyekre
  • 7.1 Hirosima és Nagasaki (Japán)
  • 7.2 Csernobil (Ukrajna)
  • 7.3 Fukushima Daiichi (Japán)
• 8 Hivatkozások

A sugárzás típusai

A radioaktivitás az a jelenség, amellyel egyes testek energiát bocsátanak ki részecskék (corpuscularis sugárzás) vagy elektromágneses hullámok formájában. Ezt az úgynevezett radioizotópok állítják elő.

A radioizotópok ugyanazon elem atomjai, amelyek instabil maggal rendelkeznek, és szétesnek, amíg stabil struktúrát nem érnek el. Amikor szétesnek, az atomok energiát és radioaktív részecskéket bocsátanak ki.

A radioaktív sugárzást ionizálónak is nevezik, mert az atomok és molekulák ionizációját (elvesztését) okozhatja. Ezek a sugárzások háromféle lehetnek:

Alfa sugárzás

A részecskéket ionizált hélium magok bocsátják ki, amelyek nagyon rövid távolságokat képesek eljutni. Ezeknek a részecskéknek a behatolási kapacitása kicsi, így egy papírlap segítségével leállítható.

Béta-sugárzás

A protonok és a neutronok szétesése miatt nagy energiájú elektronokat bocsátanak ki. Ez a fajta sugárzás több méterre képes utazni, és üveg, alumínium vagy fa lemezekkel állítható le.

Gamma-sugárzás

Ez egy olyan típusú, nagy energiájú elektromágneses sugárzás, amely egy atommagból származik. A mag gerjesztett állapotból alacsonyabb energiaszintre megy, és az elektromágneses sugárzás szabadul fel.

A gamma-sugárzásnak nagy a behatolási teljesítménye, és több száz métert tud utazni. Ennek megállításához több centiméteres ólmot vagy legfeljebb 1 méteres betonlemezt kell használni.

A radioaktív szennyeződés típusai

A radioaktív szennyeződés a nem kívánt radioaktív elemek környezetbe történő beépítése. A radioizotópok jelen lehetnek vízben, levegőben, földben vagy élő lényekben.

A radioaktivitás eredete szerint a radioaktív szennyeződés két típusa van:

természetes

Ez a fajta szennyezés a természetben előforduló radioaktív elemekből származik. A természetes radioaktivitás kozmikus sugárzásból vagy a földkéregből származik.

A kozmikus sugárzást olyan részecskék alkotják, amelyek nagy energiájúak a világűrből. Ezeket a részecskéket a szupernóva robbanásakor, a csillagokban és a Napban termelik.

Amikor a radioaktív elemek eljutnak a Földhöz, a bolygó elektromágneses mezője átirányítja őket. A pólusokon azonban a védelem nem túl hatékony és beléphet a légkörbe.

A természetes radioaktivitás másik forrása a földkéregben jelenlévő radioizotópok. Ezek a radioaktív elemek felelősek a bolygó belső hőjének fenntartásáért.

A föld köpenyének fő radioaktív elemei az urán, a tórium és a kálium. A Föld rövid radioaktív időszakokkal elvesztette az elemeket, de mások milliárdos életet élnek. Az utóbbiak közül az urán₂₃₅, uránium₂₃₈, tórium₂₃₂ és kálium₄₀.

uránium₂₃₅, uránium₂₃₈ és tórium₂₃₂ három radioaktív magot képeznek a csillagokból származó porban. Ezek a bomló radioaktív csoportok más, rövidebb felezési idővel rendelkező elemeket eredményeznek.

Az urán szétesésétől₂₃₈ a radium képződik és ebből a radonból (gáznemű radioaktív elem). A radon a természetes radioaktív szennyezés fő forrása.

mesterséges

Ezt a szennyezést az emberi tevékenység, például az orvostudomány, a bányászat, az ipar, a nukleáris tesztelés és az energiatermelés képezi.

1895-ben a német fizikus Roëntgen véletlenül felfedezte a mesterséges sugárzást. A kutató megállapította, hogy az X-sugarak elektromágneses hullámok voltak, amelyeket az elektronok egy vákuumcsövön belüli ütközése okozott.

Mesterséges radioizotópokat termelnek a laboratóriumban nukleáris reakciók előfordulásával. 1919-ben az első mesterséges radioaktív izotóp hidrogénből készült.

A mesterséges radioaktív izotópokat a neutronokkal történő bombázásból különböző atomokba állítják elő. Ezek, amikor behatolnak a magokba, képesek destabilizálni őket, és energiával töltik őket.

A mesterséges radioaktivitás számos alkalmazással rendelkezik különböző területeken, mint például az orvostudomány, az ipar és a háborús tevékenységek. Sok esetben ezek a radioaktív elemek tévesen kerülnek a környezetbe, ami komoly szennyezési problémákat okoz.

okai

A radioaktív szennyeződés különböző forrásokból származhat, általában a radioaktív elemek helytelen kezelése miatt. A leggyakoribb okok közül néhányat említünk alább.

Nukleáris tesztek

Ez utal a különböző kísérleti nukleáris fegyverek felrobbanására, elsősorban katonai fegyverek fejlesztésére. Nukleáris robbanásokat is végeztek a kutak ásása, üzemanyagok kivonása vagy néhány infrastruktúra kiépítése érdekében.

A nukleáris vizsgálatok lehetnek légköri (a Föld légkörében), sztratoszférikus (a bolygó légkörén kívül), víz alatti és földalatti. A légköri szennyeződések a legszennyezőbbek, mivel nagy mennyiségű radioaktív esőt termelnek, amely több kilométerben eloszlik.

A radioaktív részecskék szennyezhetik a vízforrásokat és eljuthatnak a talajhoz. Ez a radioaktivitás elérheti a különböző trofikus szinteket az élelmiszerláncokon keresztül, és hatással lehet a növényekre, és így elérheti az embert.

A közvetett radioaktív szennyezés egyik fő formája a tej, ami befolyásolhatja a gyermekpopulációt.

1945 óta világszerte mintegy 2000 nukleáris vizsgálatot végeztek. Dél-Amerika esetében a radioaktív kiáramlás főként Perut és Chilét érinti.

Atomerőművek (nukleáris reaktorok)

Számos ország nukleáris reaktorokat használ energiaforrásként. Ezek a reaktorok láncvezérelt nukleáris reakciókat termelnek, rendszerint nukleáris hasadással (atommag törése)..

A szennyezés elsősorban az atomerőművekből származó radioaktív elemek szivárgásának köszönhető. Az atomerőművekkel kapcsolatos környezeti problémák az 1940-es évek közepe óta jelen voltak.

Ha a nukleáris reaktorokban szivárgás következik be, ezek a szennyező anyagok több száz kilométert tudnak mozgatni a levegőn, ami szennyeződött a közeli közösségeket érintő víz-, föld- és élelmiszerforrásokkal.

Radiológiai balesetek

A radioaktív elemek nem megfelelő kezelése miatt általában ipari tevékenységgel összefüggésben fordulnak elő. Egyes esetekben a kezelők nem kezelik megfelelően a berendezést, és szivárgást okozhatnak a környezetben.

Ionizáló sugárzás keletkezhet, amely károsíthatja az ipari dolgozókat, a berendezéseket, vagy felszabadulhat a légkörbe.

Uránbányászat

Az urán egy olyan elem, amely a bolygó különböző területein található természetes lerakódásokban található. Ezt az anyagot széles körben használják nyersanyagként az atomerőművek energiatermelésére.

Amikor ezen uránbetétek kiaknázását végzik, radioaktív maradványelemek keletkeznek. A keletkezett hulladékanyagok a felszínre kerülnek, ahol felhalmozódnak, és a szél vagy az eső eloszthatók.

A keletkező hulladék nagy mennyiségű gamma-sugárzást hoz létre, ami nagyon káros az élő lények számára. Szintén nagy mennyiségű radon keletkezik, és a vízforrások szennyeződése a vízfelületen kiszáradhat.

A radon a szennyeződés fő forrása a bányák munkásaiban. Ez a radioaktív gáz könnyen belélegezhető és behatolhat a légutakba, tüdőrákot okozva.

Orvosi tevékenységek

A nukleáris orvostudomány különböző alkalmazásaiban radioaktív izotópokat állítanak elő, amelyeket ezt követően el kell dobni. A laboratóriumi anyagok és a szennyvíz általában radioaktív elemekkel szennyezett.

Hasonlóképpen, a sugárterápiás berendezések radioaktív szennyeződést okozhatnak a kezelőknek és a betegeknek is.

Radioaktív anyagok a természetben

A természetben előforduló radioaktív anyagok (NORM) általában a környezetben találhatók. Általában nem termelnek radioaktív szennyezést, de a különböző emberi tevékenységek általában koncentrálódnak és problémává válnak.

A NORM anyagok koncentrációjának néhány forrása az ásványi szén, a kőolaj alapú tüzelőanyagok és a műtrágyák előállítása.

A szemetet égető területeken a különböző szilárd hulladékok káliumot gyűjthetnek össze₄₀ és radon₂₂₆. Olyan területeken, ahol a faszén a fő üzemanyag, ezek a radioizotópok is előfordulnak.

A műtrágyaként használt foszforkő nagy mennyiségű uránt és tóriumot tartalmaz, míg a radon és az ólom felhalmozódik az olajiparban.

hatás

A környezetről

A vízforrások szennyeződhetnek radioaktív izotópokkal, amelyek befolyásolják a különböző vízi ökoszisztémákat. Hasonlóképpen, ezeket a szennyezett vizeket különböző érintett szervezetek fogyasztják.

A talajszennyezés bekövetkezésekor elszegényednek, elveszítik termékenységüket, és nem használhatók mezőgazdasági tevékenységekben. Ráadásul a radioaktív szennyeződés befolyásolja az ökoszisztémák trofikus láncait.

Így a növények radioaktív izotópokkal szennyeződnek a talajon, és ezek a növényfajokhoz jutnak. Ezek az állatok mutációkat szenvedhetnek vagy a radioaktivitás hatására meghalhatnak.

A predátorokat az élelmiszerek alacsonyabb rendelkezésre állása vagy radioizotópokkal terhelt állatok fogyasztása befolyásolja.

Az emberekről

Az ionizáló sugárzás halálos károkat okozhat az embereknek. Ez azért van, mert a radioaktív izotópok károsítják a sejteket alkotó DNS szerkezetét.

A sejtekben mind a DNS, mind a benne lévő víz radiolízise (sugárzási bomlása) történik. Ez sejtpusztulást vagy mutációk kialakulását eredményezi.

A mutációk különböző genetikai rendellenességeket okozhatnak, amelyek örökletes hibákat vagy betegségeket okozhatnak. A leggyakoribb betegségek közé tartozik a rák, különösen a pajzsmirigyrák, mivel rögzíti a jódot.

A csontvelőt is befolyásolhatja, ami különböző típusú vérszegénységeket és még leukémia kialakulását is okozhatja. Emellett az immunrendszer gyengülhet, így érzékenyebbé válik a bakteriális és vírusos fertőzésekre.

Az egyéb következmények közé tartozik a radioaktivitásnak kitett anyák magzatának meddősége és malformációja. A gyerekek tanulási problémákkal, növekedéssel és kis agyakkal rendelkezhetnek.

Néha a károsodás sejtpusztulást okozhat, ami befolyásolja a szöveteket és szerveket. Ha létfontosságú szerveket érintenek, a halál következhet be.

megelőzés

A radioaktív szennyezést nagyon nehéz ellenőrizni, ha ez bekövetkezik. Ezért kell az erőfeszítéseknek a megelőzésre összpontosítani.

Radioaktív hulladék

A radioaktív hulladékok kezelése a megelőzés egyik fő formája. Ezeket a biztonsági szabályokat követve kell elhelyezni, hogy elkerüljék az emberek manipulációját.

A radioaktív hulladékot elkülöníteni kell a többi anyagtól, és meg kell próbálnia csökkenteni a mennyiségét, hogy könnyebben kezelhető legyen. Bizonyos esetekben ezeknek a hulladékoknak a kezelését úgy hajtjuk végre, hogy azok manipulálható szilárd formákké alakuljanak.

Ezt követően a radioaktív hulladékot megfelelő edényekbe kell helyezni, hogy megakadályozzák a környezet szennyeződését.

A tartályokat elkülönített helyeken, biztonsági protokollokkal tárolják, vagy mélyen a tengerbe temetik.

Atomerőművek

A radioaktív szennyezés egyik fő forrása az atomerőművek. Ezért ajánlott, hogy legalább 300 km-re kerüljenek a városi központoktól.

Fontos, hogy az atomerőművek alkalmazottai megfelelően képzettek legyenek a berendezések kezelésére és a balesetek elkerülésére. Azt is javasoljuk, hogy az ilyen létesítmények közelében élő emberek ismerjék a nukleáris baleset esetleges kockázatait és módjait..

A radioaktív elemekkel dolgozó személyzet védelme

A radioaktív szennyezés elleni leghatékonyabb megelőzés az, hogy a személyzet képzett és megfelelő védelmet nyújt. El kell érni, hogy csökkentse az embereknek a radioaktivitásra való expozíciós idejét.

A létesítményeket megfelelő módon kell kialakítani, elkerülve a pórusokat és repedéseket, ahol a radioizotópok felhalmozódhatnak. Jó szellőztetőrendszerrel kell rendelkeznie, szűrőkkel, amelyek megakadályozzák a hulladék környezetbe jutását.

A munkavállalóknak megfelelő védelmet kell biztosítaniuk, mint például a képernyők és a védőruházat. Ezenkívül az alkalmazott ruhákat és berendezéseket rendszeresen kell szennyezni.

kezelés

Vannak olyan intézkedések, amelyeket a radioaktív szennyezés tüneteinek enyhítésére lehet tenni. Ezek közé tartozhatnak a vérátömlesztés, az immunrendszer fokozása vagy a csontvelő transzplantáció.

Ezek a kezelések azonban palliatívak, mivel nagyon nehéz megszüntetni a radioaktivitást az emberi testből. Azonban jelenleg folyamatban vannak a kelátképző molekulák, amelyek képesek a szervezetben radioaktív izotópokat izolálni.

A kelátképzők (nem toxikus molekulák) olyan radioaktív izotópokhoz kötődnek, amelyek stabil komplexeket képeznek, amelyek a testből kiküszöbölhetők. Képesek voltak olyan kelátokat szintetizálni, amelyek képesek a szennyeződés 80% -ának felszámolására.

Példák radioaktivitással szennyezett helyekre

Mivel az atomenergia különböző emberi tevékenységekben történő felhasználása során különböző radioaktív balesetek történtek. Annak érdekében, hogy az érintettek megismerjék ezek súlyosságát, egy nukleáris baleset lépett fel.

A Nemzetközi Nukleáris Baleset skála (INES) 1990-ben a Nemzetközi Atomenergia-szervezet javasolta. Az INES skálája 1-7, ahol 7 súlyos balesetet jelez.

A radioaktív szennyeződés legsúlyosabb példái az alábbiak.

Hirosima és Nagasaki (Japán)

Az Einstein Albert tanulmányai alapján a XX. Század negyvenes éveiben kezdtek fejlődni a nukleáris bombák. Ezeket a nukleáris fegyvereket az Egyesült Államok a második világháború alatt használták.

1945. augusztus 6-án egy uránban dúsított bomba felrobbantott Hirosima városa felett. Ez körülbelül 300 000 ° C-os hőhullámot és nagy gamma-sugárzást eredményezett.

Ezt követően egy olyan radioaktív lerakódás következett be, amelyet a szél szétosztott a szennyeződés nagyobb távolságára. A radioaktivitás hatása miatt mintegy 100 000 ember halt meg a robbanásban és 10 ezerrel a következő években..

1945. augusztus 9-én egy második nukleáris bomba felrobbant a Nagasaki városában. Ezt a második bombát plutóniummal dúsították és erősebb volt, mint Hirosimaé.

Mindkét városban a robbanás túlélői számos egészségügyi problémát mutattak. Így a rák kockázata a népességben 44% -kal nőtt az 1958 és 1998 között.

Jelenleg ezeknek a szivattyúknak a radioaktív szennyeződése még következményekkel jár. Úgy vélik, hogy több mint 100.000 ember él, akiket sugárzás ér, beleértve azokat is, akik a méhben voltak.

Ebben a populációban magas a leukémia, a szarkóma, a karcinóma és a glaukóma aránya. A méhben sugárzásnak kitett gyermekek csoportja kromoszóma-rendellenességeket mutatott.

Csernobil (Ukrajna)

A történelem egyik legsúlyosabb nukleáris balesetének tekinthető. Ez 1986. április 26-án történt egy atomerőműben, és az INES 7. szintje.

A dolgozók tesztet hajtottak végre, amely szimulál egy áramkimaradást, és az egyik reaktor túlmelegedett. Ez okozott a hidrogén robbanását a reaktorban, és több mint 200 tonna radioaktív anyagot dobtak a légkörbe.

A robbanás során több mint 30 ember halt meg, és a radioaktív lerakódás több kilométerre elterjedt. A radioaktivitás következtében több mint 100 000 ember halt meg.

A különböző típusú rákos megbetegedések előfordulási aránya 40% -kal nőtt Fehéroroszország és Ukrajna érintett területein. Az egyik leggyakoribb rák a pajzsmirigyrák és a leukémia.

A légzőszervekkel és az emésztőrendszerrel kapcsolatos feltételeket radioaktív expozíció miatt is megfigyelték. A méhben élő gyermekek esetében több mint 40% volt immunológiai hiányossága.

Genetikai anomáliák, fokozott reproduktív és vizeletrendszeri betegségek, valamint korai öregedés is előfordult.

Fukushima Daiichi (Japán)

Ez a baleset egy 9-es földrengés eredménye, amely 2011. március 11-én megrázta Japánt. Ezt követően egy szökőár volt, amely a Fukushima atomerőmű három reaktorának hűtési és villamosenergia-rendszerét deaktiválta..

Számos robbanás és tűz keletkezett a reaktorokban és sugárzási szűrések keletkeztek. Ezt a balesetet eredetileg a 4. szintnek minősítették, de következményei miatt később 7-es szintre emelték.

A radioaktív szennyezés nagy része a vízbe, elsősorban a tengerbe került. Jelenleg nagy tárolótartályok vannak a szennyezett víz számára.

Úgy véljük, hogy ezek a szennyezett vizek veszélyeztetik a Csendes-óceán ökoszisztémáit. Az egyik legproblémásabb radioizotóp a cézium, amely könnyen vízben mozog, és gerinctelenül felhalmozódhat..

A robbanás nem okozott közvetlen sugárzást, és a radioaktivitás szintje alacsonyabb volt, mint a csernobili. Néhány munkavállaló azonban a balesetet követő néhány napon belül bemutatta a DNS-ben bekövetkezett változásokat.

Hasonlóképpen, a sugárzásnak kitett állatok egyes populációiban genetikai változásokat észleltek.

referenciák

1. Greenpeace International (2006) A csernobili katasztrófa következményei az emberi egészségre. Összefoglaló 20 pp.
2. Hazra G (2018) Radioaktív szennyezés: áttekintés. A holisztikus megközelítés a környezethez 8: 48-65.
3. Pérez B (2015) Természetes radioaktív elemek által okozott környezetszennyezés vizsgálata. Diplomamunka a fizika főiskolai diploma megszerzéséhez. Természettudományi és Mérnöki Kar, Peru pápai katolikus egyeteme. Lima, Peru. 80 pp
4. Osores J (2008) Környezeti radioaktív szennyeződés a neotrópokban. Biológus 6: 155-165.
5. Siegel és Bryan (2003) A radioaktív szennyezés környezeti geokémia. Sandia National Laboratories, Albuquerque, USA. 115 pp.
6. Ulrich K (2015) Fukushima hatásai, a nukleáris iparág csökkenése. Greenpeace-jelentés. 21 pp.