Radioaktive kontamineringstyper, årsager, konsekvenser, forebyggelse, behandling og eksempler



den radioaktiv forurening Det er defineret som inkorporering af uønskede radioaktive elementer i miljøet. Dette kan være naturligt (radioisotoper forekommer i miljøet) eller kunstige (radioaktive elementer produceret af mennesker).

Blandt årsagerne til radioaktiv forurening er nukleare tests, der er lavet til krigslignende formål. Disse kan generere radioaktive regner, der rejser adskillige kilometer gennem luften.

Ulykker i atomkraftværker til opnåelse af energi er en anden vigtig årsag til radioaktiv forurening. Nogle forureningskilder er uranminer, medicinske aktiviteter og radonproduktion.

Denne form for miljøforurening har alvorlige konsekvenser for miljøet og menneskene. Økosystemernes trofiske kæder påvirkes, og folk kan have alvorlige helbredsproblemer, der forårsager deres død.

Den vigtigste løsning til radioaktiv forurening er forebyggelse; Sikkerhedsprotokoller skal være på plads til håndtering og opbevaring af radioaktivt affald samt det nødvendige udstyr.

Blandt de steder med store problemer med forurening af radioaktivitet har vi Hiroshima og Nagasaki (1945), Fukushima (2011) og Tjernobyl i Ukraine (1986). I alle tilfælde har virkningerne på de udsatte menneskers sundhed været alvorlige og har forårsaget mange dødsfald.

indeks

  • 1 Typer af stråling
    • 1.1 Alpha stråling
    • 1.2 Beta-stråling
    • 1.3 Gamma stråling
  • 2 Typer af radioaktiv forurening
    • 2.1 Naturligt
    • 2.2 Kunstig
  • 3 årsager
    • 3.1 Nuclear tests
    • 3.2 Kernekraftgeneratorer (atomreaktorer)
    • 3.3 Radiologiske ulykker
    • 3.4 Uranminedrift
    • 3.5 Medicinske aktiviteter
    • 3,6 Radioaktive stoffer i naturen
  • 4 konsekvenser
    • 4.1 Om miljøet
    • 4.2 Om mennesker
  • 5 Forebyggelse
    • 5.1 Radioaktivt affald
    • 5.2 Kernekraftværker
    • 5.3 Beskyttelse af personale, der arbejder med radioaktive stoffer
  • 6 Behandling
  • 7 Eksempler på steder, der er forurenet med radioaktivitet
    • 7.1 Hiroshima og Nagasaki (Japan)
    • 7.2 Tjernobyl (Ukraine)
    • 7.3 Fukushima Daiichi (Japan)
  • 8 referencer

Typer af stråling

Radioaktivitet er fænomenet, hvor nogle organer udsender energi i form af partikler (corpuskulær stråling) eller elektromagnetiske bølger. Dette er produceret af de såkaldte radioisotoper.

Radioisotoper er atomer af samme element, som har en ustabil kerne, og skal desintegreres, indtil de når en stabil struktur. Når de opløses, udsender atomerne energi og partikler, der er radioaktive.

Radioaktiv stråling kaldes også ioniserende, fordi det kan forårsage ionisering (tab af elektroner) af atomer og molekyler. Disse strålinger kan være af tre typer:

Alpha stråling

Partikler udsendes fra ioniserede heliumkerner, der kan rejse meget korte afstande. Gennemstrømningskapaciteten af ​​disse partikler er lille, så de kan stoppes af et ark papir.

Betastråling

Elektroner udsendes, der har en stor energi på grund af nedbrydning af protoner og neutroner. Denne type stråling er i stand til at rejse flere meter og kan stoppes af glas, aluminium eller træplader.

Gamma stråling

Det er en type elektromagnetisk stråling med høj energi, der stammer fra en atomkern. Kernen går fra en ophidset tilstand til en lavere energi, og en elektromagnetisk stråling frigives.

Gamma-stråling har en høj penetrationskraft og kan rejse hundredvis af meter. For at stoppe det kræver plader med flere centimeter bly eller op til 1 meter beton.

Typer af radioaktiv forurening

Radioaktiv forurening kan defineres som inkorporering af uønskede radioaktive elementer i miljøet. Radioisotoper kan være til stede i vand, luft, jord eller i levende væsener.

Ifølge radioaktivitetens oprindelse er radioaktiv forurening af to typer:

naturlig

Denne form for forurening stammer fra radioaktive elementer, der forekommer i naturen. Naturlig radioaktivitet stammer fra kosmiske stråler eller fra jordskorpen.

Den kosmiske stråling består af partikler med høj energi, der kommer fra det ydre rum. Disse partikler fremstilles, når supernova eksplosioner forekommer, i stjernerne og i solen.

Når de radioaktive elementer når til jorden, afledes de af planetens elektromagnetiske felt. Ved polerne er beskyttelsen imidlertid ikke særlig effektiv og kan komme ind i atmosfæren.

En anden kilde til naturlig radioaktivitet er de radioisotoper, der er til stede i jordskorpen. Disse radioaktive elementer er ansvarlige for at opretholde planetens indre varme.

Jordens hovedbeklædning er de vigtigste radioaktive elementer uran, thorium og kalium. Jorden har tabt elementer med kort radioaktive perioder, men andre har et liv i milliarder af år. Blandt de sidstnævnte er uran235, uran238, thorium232 og kalium40.

uran235, uran238 og thorium232 de danner tre radioaktive kerner til stede i støvet, der stammer fra stjernerne. Disse henfaldende radioaktive grupper giver anledning til andre elementer med kortere halveringstid.

Fra nedbrydning af uran238 Radium er dannet og fra dette radon (gasformigt radioaktivt element). Radon er den vigtigste kilde til naturlig radioaktiv forurening.

kunstig

Denne forurening er produceret af menneskelige aktiviteter, såsom medicin, minedrift, industri, nuklear test og elproduktion.

I løbet af året 1895 opdagede den tyske fysiker Roëntgen ved et uheld kunstig stråling. Forskeren fandt ud af, at røntgenstråler var elektromagnetiske bølger, der var forårsaget af kollision af elektroner inde i et vakuumrør.

Kunstige radioisotoper fremstilles i laboratoriet ved forekomsten af ​​nukleare reaktioner. I 1919 blev den første kunstige radioaktive isotop produceret af hydrogen.

De kunstige radioaktive isotoper fremstilles fra bombardementet med neutroner til forskellige atomer. Disse, når de trænger ind i kernerne, klarer at destabilisere dem og oplade dem med energi.

Kunstig radioaktivitet har mange anvendelser inden for forskellige områder som medicin, industri og krigsaktiviteter. I mange tilfælde frigives disse radioaktive elementer fejlagtigt i miljøet og forårsager alvorlige forureningsproblemer.

årsager

Radioaktiv forurening kan stamme fra forskellige kilder, normalt som følge af mishandling af radioaktive elementer. Nogle af de hyppigste årsager er nævnt nedenfor.

Kerneforsøg

Det refererer til detonering af forskellige eksperimentelle atomvåben, primært til udvikling af militære våben. Nukleare eksplosioner er også blevet udført for at grave brønde, udtrække brændstoffer eller bygge nogle infrastrukturer.

Kerneforsøg kan være atmosfærisk (indenfor jordens atmosfære) stratosfæriske (udenfor planetens atmosfære), undervands og underjordisk. De atmosfæriske er de mest forurenende, da de producerer en stor mængde radioaktivt regn, der spredes i flere kilometer.

Radioaktive partikler kan forurene vandkilder og nå jorden. Denne radioaktivitet kan nå forskellige trofiske niveauer gennem fødekæderne og påvirke afgrøder og dermed nå mennesket.

En af de vigtigste former for indirekte radioaktiv forurening er gennem mælk, hvilket kan påvirke børnepopulationen.

Siden 1945 er der gennemført omkring 2.000 nukleare tests verden over. I særligt tilfælde i Sydamerika har radioaktivt nedfald hovedsageligt påvirket Peru og Chile.

Nukleare kraftgeneratorer (atomreaktorer)

Mange lande bruger nu atomreaktorer som energikilde. Disse reaktorer producerer kæde-styrede nukleare reaktioner, normalt ved nuklear fission (brud på en atomkerne).

Forureningen skyldes primært lækage af radioaktive elementer fra atomkraftværker. Miljøproblemer i forbindelse med atomkraftværker har været til stede siden midten af ​​1940'erne.

Når der forekommer lækager i kernereaktorer, kan disse forurenende stoffer bevæge sig hundreder af kilometer gennem luften, hvilket har forårsaget forurening af vand, jord og fødekilder, der har ramt nærliggende samfund.

Radiologiske ulykker

De opstår normalt i forbindelse med industrielle aktiviteter på grund af utilstrækkelig håndtering af de radioaktive elementer. I nogle tilfælde håndterer operatørerne ikke udstyret korrekt, og de kan skabe lækager for miljøet.

Ioniserende stråling kan genereres, der kan forårsage skade på industriarbejdere, udstyr eller frigives til atmosfæren.

Uranminedrift

Uran er et element, der findes i naturlige aflejringer i forskellige områder af planeten. Dette materiale anvendes i vid udstrækning som råmateriale til at producere energi i atomkraftværker.

Når udnyttelsen af ​​disse uranaflejringer udføres, genereres radioaktive restelementer. De affaldsmaterialer, der produceres, frigives til overfladen, hvor de akkumuleres og kan spredes af vind eller regn.

Det producerede affald frembringer en stor mængde gammastråling, hvilket er meget skadeligt for levende væsener. Høje niveauer af radon produceres også, og forurening af vandkilder ved vandbordet kan forekomme ved udvaskning.

Radon er den vigtigste forureningskilde i arbejderne i disse miner. Denne radioaktive gas kan let indåndes og invadere luftveje, der genererer lungekræft.

Medicinske aktiviteter

I de forskellige anvendelser af nuklearmedicin produceres radioaktive isotoper, som derefter skal kasseres. Laboratoriematerialer og spildevand er normalt forurenet med radioaktive stoffer.

Ligeledes kan strålebehandling udstyr generere radioaktiv forurening til både operatører og patienter.

Radioaktive stoffer i naturen

Radioaktive stoffer i naturen (NORM) kan normalt findes i miljøet. Generelt producerer de ikke radioaktiv forurening, men forskellige menneskelige aktiviteter har tendens til at koncentrere dem og bliver et problem.

Nogle kilder til koncentration af NORM-materialer er forbrænding af mineralsk kul, oliebaseret brændsel og fremstilling af gødning.

I områder med forbrænding af affald og forskellige faste affald kan akkumulere kalium40 og radon226. I områder hvor trækul er det vigtigste brændstof, forekommer disse radioisotoper også.

Fosforsten anvendes som gødning indeholder høje niveauer af uran og thorium, mens radon og bly ophobes i olieindustrien.

indvirkning

Om miljøet

Vandkilder kan være forurenet med radioaktive isotoper, der påvirker de forskellige akvatiske økosystemer. På samme måde forbruges disse forurenede farvande af forskellige organismer, der påvirkes.

Når jordforurening opstår, bliver de fattige, mister deres frugtbarhed og kan ikke bruges i landbrugsaktiviteter. Desuden påvirker radioaktiv forurening trofiske kæder i økosystemer.

Således er planterne forurenet med radioisotoper gennem jorden, og disse overgår til plantelevende dyr. Disse dyr kan lide mutationer eller dø ved radioaktivitetens virkning.

Predators påvirkes af reduceret tilgængelighed af fødevarer eller at være forurenet ved forbrug af dyr, der er ladet med radioisotoper.

Om mennesker

Ioniserende stråling kan forårsage dødelig skade på mennesker. Dette sker fordi de radioaktive isotoper beskadiger strukturen af ​​det DNA, der udgør cellerne.

I cellerne forekommer radiolysen (strålingsnedbrydning) af både DNA'et og det indeholdte vand deri. Dette resulterer i celledød eller forekomsten af ​​mutationer.

Mutationer kan forårsage forskellige genetiske abnormiteter, der kan forårsage arvelige defekter eller sygdomme. Blandt de mest almindelige sygdomme er kræft, især thyreoideacancer, da det fixerer jod.

Knoglemarven kan også påvirkes, hvilket forårsager forskellige typer anæmi og endda leukæmi. Immunsystemet kan også svækkes, hvilket gør det mere følsomt for bakterielle og virale infektioner.

Blandt andre konsekvenser er infertilitet og misdannelse af fostre hos mødre udsat for radioaktivitet. Børn kan have læringsproblemer, vækst samt små hjerner.

Sommetider kan skaden forårsage celledød, der påvirker væv og organer. Hvis vitale organer påvirkes, kan døden resultere.

forebyggelse

Radioaktiv forurening er meget vanskelig at kontrollere, når det forekommer. Derfor skal indsatsen fokusere på forebyggelse.

Radioaktivt affald

Forvaltningen af ​​radioaktivt affald er en af ​​de vigtigste former for forebyggelse. Disse skal arrangeres efter sikkerhedsregler for at undgå forurening af de mennesker, der manipulerer dem.

Radioaktivt affald skal adskilles fra andre materialer og forsøge at reducere dets volumen, der skal håndteres lettere. I nogle tilfælde udføres behandlingen af ​​disse affald for at gøre dem til mere manipulerbare faste former.

Derefter skal radioaktivt affald placeres i egnede beholdere for at forhindre, at det forurener miljøet.

Beholderne opbevares på isolerede steder med sikkerhedsprotokoller eller kan også begraves dybt i havet.

Kernekraftværker

En af de vigtigste kilder til radioaktiv forurening er atomkraftværker. Derfor anbefales det, at de bygges mindst 300 km væk fra bycentre.

Det er også vigtigt, at medarbejdere fra atomkraftværker er korrekt uddannet til at håndtere udstyret og undgå ulykker. Det anbefales også, at folk i nærheden af ​​disse faciliteter kender de mulige risici og måder at handle i tilfælde af et atomulykke..

Beskyttelse af personale, der arbejder med radioaktive elementer

Den mest effektive forebyggelse mod radioaktiv forurening er, at personalet er uddannet og har tilstrækkelig beskyttelse. Det skal opnås at reducere eksponeringstiden for folk til radioaktivitet.

Anlæggene skal konstrueres på en passende måde, så man undgår porer og sprækker, hvor radioisotoper kan akkumuleres. Du skal have gode ventilationssystemer, med filtre der forhindrer udslip af affald i miljøet.

Medarbejdere skal have tilstrækkelig beskyttelse, som f.eks. Skærme og beskyttelsesbeklædning. Desuden bør de anvendte tøj og udstyr regelmæssigt dekontamineres.

behandling

Der er nogle foranstaltninger, der kan træffes for at lindre symptomerne på radioaktiv forurening. Disse kan omfatte blodtransfusioner, immunforstærkning eller knoglemarvstransplantation.

Imidlertid er disse behandlinger palliative, da det er meget vanskeligt at fjerne radioaktivitet fra menneskekroppen. Imidlertid er der i øjeblikket behandlinger med chelaterende molekyler, som kan isolere radioisotoper i kroppen.

Chelatorer (ikke-toksiske molekyler) binder til radioaktive isotoper, der danner stabile komplekser, der kan elimineres fra kroppen. De har været i stand til at syntetisere chelants, der er i stand til at eliminere op til 80% af forureningen.

Eksempler på steder, der er forurenet med radioaktivitet

Siden anvendelsen af ​​nuklear energi i forskellige menneskelige aktiviteter er der sket forskellige radioaktive ulykker. For at de berørte personer kan kende alvoret af disse, er der opstået en række nukleare ulykker.

Den Internationale Atomenergiorganisation (INES) blev foreslået af Den Internationale Atomenergiorganisation i 1990. INES har en skala fra 1 til 7, hvor 7 angiver en alvorlig ulykke.

De mest alvorlige eksempler på radioaktiv forurening er nævnt nedenfor.

Hiroshima og Nagasaki (Japan)

Nukleare bomber begyndte at udvikle sig i 40'erne af det tyvende århundrede, baseret på studier af Albert Einstein. Disse atomvåben blev brugt af USA under anden verdenskrig.

Den 6. august 1945 eksploderede en uranberiget bombe over byen Hiroshima. Dette gav en varmebølge på ca. 300.000 ° C og en stor udbrud af gammastråling.

Derefter var der en radioaktiv nedfald, der blev spredt af vinden, der bringer forureningen til en større afstand. Ca. 100.000 mennesker døde i eksplosionen og 10.000 mere i de følgende år på grund af virkningerne af radioaktivitet..

Den 9. august 1945 eksploderede en anden atombombe i Nagasaki. Denne anden bombe blev beriget med plutonium og var stærkere end Hiroshima.

I begge byer fremlagde eksplosionsoverlevende talrige sundhedsmæssige problemer. Risikoen for kræft i befolkningen steg således 44% mellem årene 1958 og 1998.

I øjeblikket er der stadig konsekvenser af radioaktiv forurening af disse pumper. Det anses for at leve mere end 100.000 mennesker ramt af stråling, herunder dem, der var i livmoderen.

I denne population er der store mængder leukæmi, sarkomer, carcinomer og glaukom. En gruppe børn udsat for stråling i livmoderen, præsenterede kromosomale aberrationer.

Tjernobyl (Ukraine)

Det betragtes som en af ​​de alvorligste atomulykker i historien. Det skete den 26. april 1986 i et atomkraftværk og er niveau 7 i INES.

Arbejderne gennemførte en test, der simulerede et strømafbrydelse, og en af ​​reaktorerne blev overophedet. Dette forårsagede eksplosionen af ​​hydrogen inde i reaktoren og mere end 200 tons radioaktivt materiale blev smidt ind i atmosfæren.

Under eksplosionen døde mere end 30 mennesker, og den radioaktive nedfald spredte sig i flere kilometer. Det vurderes, at mere end 100.000 mennesker døde som følge af radioaktivitet.

Antallet af kræftformer steg med 40% i de berørte områder i Hviderusland og Ukraine. En af de mest almindelige kræftformer er skjoldbruskkirtlen og leukæmi.

Betingelser forbundet med respiratoriske og fordøjelsessystemer er også blevet observeret på grund af eksponering for radioaktivitet. I tilfælde af børn, der var i livmoderen, havde mere end 40% immunologiske mangler.

Der har også været genetiske anomalier, øget reproduktive og urinvejs sygdomme samt for tidlig aldring.

Fukushima Daiichi (Japan)

Denne ulykke skyldtes et jordskælv på 9, der ryste Japan den 11. marts 2011. Derefter var der en tsunami, der deaktiverede kølesystemerne og el-systemerne hos tre reaktorer på Fukushima-atomkraftværket..

Flere eksplosioner og brande opstod i reaktorerne, og strålingsfiltreringer blev dannet. Denne ulykke blev oprindeligt klassificeret som niveau 4, men på grund af konsekvenserne blev den senere forhøjet til niveau 7.

Størstedelen af ​​den radioaktive forurening gik til vandet, hovedsagelig havet. I øjeblikket er der store lagertanke til kontamineret vand i denne plante.

Det vurderes, at disse forurenede farvande udgør en risiko for økosystemerne i Stillehavet. En af de mest besværlige radioisotoper er cæsium, der flytter let i vand og kan akkumulere hos hvirvelløse dyr.

Eksplosionen forårsagede ikke direkte strålingsdød, og niveauerne for udsættelse for radioaktivitet var lavere end Tjernobyl. Nogle arbejdstagere fremlagde dog ændringer i DNA inden for få dage efter ulykken.

Ligeledes er genetiske ændringer blevet påvist i nogle populationer af dyr, der udsættes for stråling.

referencer

  1. Greenpeace International (2006) Tjernobylkatastrofen, konsekvenser for menneskers sundhed. Resumé 20 pp.
  2. Hazra G (2018) Radioaktiv forurening: et overblik. Den holistiske tilgang til miljø 8: 48-65.
  3. Pérez B (2015) Undersøgelse af miljøforurening på grund af naturlige radioaktive elementer. Speciale til ansøgning om en bachelorgrad i fysik. Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet, Det Pavelige Katolske Universitet i Peru. Lima, Peru. 80 pp
  4. Osores J (2008) Miljø radioaktiv forurening i neotropics. Biolog 6: 155-165.
  5. Siegel og Bryan (2003) Miljøgeokemi af radioaktiv forurening. Sandia National Laboratories, Albuquerque, USA. 115 pp.
  6. Ulrich K (2015) Virkningerne af Fukushima, nedgangen i atomindustrien rushes. Greenpeace rapport. 21 pp.