Radioaktiiviset pilaantumistyypit, syyt, seuraukset

Se radioaktiivinen saastuminen Se määritellään ei -toivottujen radioaktiivisten elementtien sisällyttämiseksi ympäristöön. Tämä voi olla luonnollista (ympäristössä läsnä olevat radioisotoopit) tai keinotekoiset (ihmisen tuottamat radioaktiiviset elementit).

Radioaktiivisen pilaantumisen syistä ovat ydinkokeet, jotka tehdään sotatarkoituksiin. Nämä voivat tuottaa radioaktiivisia sateita, jotka liikuttavat useita kilometrejä ilman läpi.

Ydinselvitys. Lähde: Valokuva Kansallisen ydinturvallisuushallinnon / Nevada -sivuston toimistossa [julkinen verkkotunnus]

Ydinkeskuksen onnettomuudet energian saamiseksi ovat toinen radioaktiivisen pilaantumisen tärkeimmistä syistä. Joitakin pilaantumislähteitä ovat uraanikaivokset, lääketieteellinen toiminta ja radonin tuotanto.

Tämän tyyppisellä ympäristösaasteella on vakavia vaikutuksia ympäristölle ja ihmisille. Ekosysteemien troofiset ketjut ovat vaikuttaneet ja ihmiset voivat aiheuttaa vakavia terveysongelmia, jotka aiheuttavat heidän kuolemansa.

Tärkein ratkaisu radioaktiiviseen pilaantumiseen on ehkäiseminen; Radioaktiivisten jätteiden manipuloinnin ja varastoinnin turvallisuusprotokollat ​​sekä tarvittavat laitteet.

Niistä paikoista, joilla on hienoja radioaktiivisuuden pilaantumisongelmia, meillä on Hiroshima ja Nagasaki (1945), Fukushima (2011) ja Chernobyl Ukrainassa (1986). Kaikissa tapauksissa paljaiden ihmisten terveysvaikutukset ovat olleet vakavia ja aiheuttaneet monia kuolemia.

[TOC]

Säteilytyypit

Radioaktiivisuus on ilmiö, jolla jotkut rungot säteilevät energiaa hiukkasten (korpuskulaarinen säteily) tai sähkömagneettisten aaltojen muodossa. Tämän tuottavat niin kutsutut radioisotoopit.

Radioisotoopit ovat saman elementin atomeja, joilla on epävakaa ydin, ja heidän on hajotettava, kunnes ne saavuttavat vakaan rakenteen. Kun ne hajoavat, atomit lähettävät energiaa ja hiukkasia, jotka ovat radioaktiivisia.

Radioaktiivista säteilyä kutsutaan myös ionisoimiseksi, koska ne voivat aiheuttaa atomien ja molekyylien ionisaation (elektronien menetys). Nämä säteily voi olla kolme tyyppiä:

Alfa -säteily

Ionisoiduista helium -ytimistä peräisin olevat hiukkaset voivat kulkea hyvin lyhyitä etäisyyksiä. Näiden hiukkasten tunkeutumiskyky on pieni, joten ne voidaan pysäyttää paperiarkilla.

Beetasäteily

Elektroneja säteilee suurta energiaa protonien ja neutronien hajoamisen vuoksi. Tämäntyyppinen säteily pystyy matkustamaan useita metrejä ja voidaan pysäyttää lasin, alumiini- tai puulautasten avulla.

Gammasäteily

Se on eräänlainen sähkömagneettinen säteily, jolla on korkea energia, joka on peräisin atomi -ytimestä. Ydin siirtyy viritetystä tilasta yhdelle vähemmän energiaa ja sähkömagneettinen säteily vapautuu.

Gammasäteilyllä on suuri tunkeutumisvoima ja se voi kulkea satoja metrejä. Pysäyttämiseksi tarvitaan useita senttimetriä lyijyä tai jopa yhden metrin betonia.

Radioaktiivisen pilaantumisen tyypit

Radioaktiivinen pilaantuminen voidaan määritellä ei -toivottujen radioaktiivisten elementtien sisällyttämiseksi ympäristöön. Radioisotoopeja voi olla läsnä vedessä, ilmassa, maassa tai elävissä olennoissa.

Radioaktiivisuuden alkuperän mukaan radioaktiivinen pilaantuminen on kahden tyyppistä:

Luonnollinen

Tämän tyyppinen pilaantuminen tulee radioaktiivisista elementeistä, jotka tapahtuvat luonnossa. Luonnollinen radioaktiivisuus on peräisin kosmisista säteistä tai maankuoresta.

Kosminen säteily muodostuu hiukkasista, joilla on korkea energiaa, jotka tulevat avaruudesta. Nämä hiukkaset tapahtuvat, kun supernovajen räjähdyksiä esiintyy tähtiin ja auringossa.

Kun radioaktiiviset elementit saavuttavat maan, ne ohjataan planeetan sähkömagneettisella kentällä. Pylväissä suojaus ei kuitenkaan ole kovin tehokas ja voi päästä ilmakehään.

Toinen luonnollisen radioaktiivisuuden lähde on maan aivokuoressa läsnä olevat radioisotoopit. Nämä radioaktiiviset elementit ovat vastuussa planeetan sisäisen lämmön ylläpidosta.

Maan vaipan pääradioaktiiviset elementit ovat uraani, torium ja kalium. Maa on menettänyt elementit lyhyillä radioaktiivisilla ajanjaksoilla, mutta toisten elämä on miljardeja vuosia. Jälkimmäisten joukossa ovat uraani₂₃₅, uraani₂₃₈, Torio₂₃₂ ja kalium₄₀.

Uraani₂₃₅, uraani₂₃₈ ja Torio₂₃₂ Ne muodostavat kolme radioaktiivista ytimtä, jotka ovat läsnä tähtien lähtöisin olevassa pölyssä. Nämä radioaktiiviset ryhmät hajoavat aiheuttavat muita elementtejä, joilla on lyhyempi keskimääräinen elämä.

Uraanin hajoamisesta₂₃₈ Radio muodostuu ja radon (kaasumainen radioaktiivinen elementti). Radon on luonnollisen radioaktiivisen pilaantumisen päälähde.

Keinotekoinen

Tätä pilaantumista tuottaa ihmisen toiminta, kuten lääketiede, kaivosteollisuus, teollisuus, ydinkokeet ja energiantuotanto.

Vuoden 1895 aikana saksalainen fyysikko löysi vahingossa keinotekoisen säteilyn. Tutkija havaitsi, että x -rajat olivat sähkömagneettisia aaltoja, jotka olivat peräisin elektronien iskusta tyhjiöputken sisällä.

Voi palvella sinua: Roskien saaret: Ominaisuudet, miten ne muodostavat, seuraukset

Keinotekoiset radioisotoopit tuotetaan laboratoriossa esiintyvillä ydinreaktioilla. Vuonna 1919 ensimmäinen keinotekoinen radioaktiivinen isotooppi tuotetaan vedystä.

Keinotekoiset radioaktiiviset isotoopit tuotetaan neutronipommituksesta eri atomeihin. Nämä, kun ytimet tunkeutuvat, destabiloivat ne ja lataavat ne energialla.

Keinotekoisella radioaktiivisuudella on lukuisia sovelluksia eri aloilla, kuten lääketiede, teollisuus- ja sotatoiminnot. Monissa tapauksissa nämä radioaktiiviset elementit ovat ympäristön virheitä, jotka aiheuttavat vakavia pilaantumisongelmia.

Syyt

Radioaktiivinen pilaantuminen voi olla peräisin eri lähteistä, yleensä radioaktiivisten elementtien virheellisen manipuloinnin vuoksi. Jotkut yleisimmistä syistä mainitaan alla.

Ydinkokeet

Ydinlaitos Pennsylvaniassa, Yhdysvallat. Lähde: Katso kirjoittajalle [julkinen alue] -keskukset tautien torjunta- ja ehkäisykeskukset kansanterveyteen

Se viittaa erilaisten kokeellisten ydinaseiden räjäyttämiseen, lähinnä sotilasaseiden kehittämiseen. Ydin räjähdykset on myös suoritettu kaivojen kaivamiseksi, poistopolttoaineiden tai infrastruktuurin rakentamiseksi.

Ydinkokeet voivat olla ilmakehän (maan ilmakehän sisällä) stratosfäärin (planeetan ilmakehän ulkopuolella), vedenalainen ja maanalainen. Ilmakehän saastuttavin, koska ne tuottavat suuren määrän radioaktiivista sadetta, joka on hajautettu useisiin kilometreihin.

Radioaktiiviset hiukkaset voivat saastuttaa vesilähteet ja saavuttaa maan. Tämä radioaktiivisuus voi saavuttaa erilaisia ​​troofisia tasoja ruokaketjujen kautta ja vaikuttaa satoihin ja saavuttaa siten ihmisen.

Yksi epäsuoran radioaktiivisen pilaantumisen tärkeimmistä muodoista on maidon kautta, joten se voi vaikuttaa lasten populaatioon.

Vuodesta 1945 noin 2 on tehty.000 ydinkokeet maailmanlaajuisesti. Etelä -Amerikan erityistapauksessa radioaktiivinen sade on pääosin vaikuttanut Peruun ja Chileen.

Ydinenergiageneraattorit (ydinreaktorit)

Suuri joukko maat käyttävät tällä hetkellä ydinreaktoreita energialähteenä. Nämä reaktorit tuottavat ketjun kontrolloituja ydinreaktioita, yleensä ydinfissiolla (atomien ytimen repeämä).

Saastuminen tapahtuu pääasiassa ydinlaitosten radioaktiivisten elementtien poistumisen vuoksi. Kahdennenkymmenennen vuosisadan puolivälistä lähtien ydinvoimalaitoksiin liittyvät ympäristöongelmat on esitetty.

Kun vuotoja tapahtuu ydinreaktoreissa, nämä epäpuhtaudet voivat liikkua satoja kilometrejä ilman läpi, mikä on aiheuttanut veden, maan ja ruokalähteiden saastumisen, jotka ovat vaikuttaneet lähistöllä oleviin yhteisöihin.

Radiologiset onnettomuudet

Niitä yleensä liittyy teollisuustoimintaan, johtuen radioaktiivisten elementtien sopimattomasta manipuloinnista. Joissakin tapauksissa operaattorit eivät käsittele laitteita kunnolla ja ne voidaan tuottaa ympäristöön.

Säteilyä voidaan tuottaa ionisoivaksi, jotka aiheuttavat haittaa teollisuuden työntekijöille, laitteille tai vapauttamalla itsensä ilmakehään.

Uraanin louhinta

Uraani on elementti, joka on luonnollisissa talletuksissa planeetan eri alueilla. Tätä materiaalia käytetään laajasti raaka -aineena energian tuottamiseksi ydinlaitoksissa.

Kun näiden uraanitalletusten hyödyntäminen tehdään, radioaktiiviset jäännöselementit luodaan. Tuotetut jäljellä olevat.

Tuotettu jäte tuottaa suuren määrän gammasäteilyä, mikä on erittäin haitallista eläville olennoille. Myös suuria radonitasoja tapahtuu ja vesilähteiden saastuminen voi tapahtua vesipöydässä huuhtoutumisen vuoksi.

Radon on tärkein pilaantumisen lähde näiden kaivoksien työntekijöissä. Tämä radioaktiivinen kaasu voidaan hengittää helposti ja tunkeutua hengitysteihin, mikä tuottaa keuhosyövän.

Lääketieteellinen toiminta

Ydinlääketieteen eri sovelluksissa on radioaktiivisia isotooppeja, jotka on sitten hylättävä. Laboratoriomateriaalit ja jätevedet ovat yleensä saastuneita radioaktiivisilla elementeillä.

Samoin sädehoidon laitteet voivat tuottaa radioaktiivista pilaantumista käyttäjille ja potilaille.

Radioaktiiviset materiaalit luonnossa

Radioaktiiviset materiaalit luonnossa (normi) voidaan yleensä löytää ympäristöstä. Ne eivät yleensä tuota radioaktiivista pilaantumista, mutta erilaiset ihmisen toiminnot pyrkivät keskittämään ne ja niistä on tulossa ongelma.

Jotkut normaalimateriaalien pitoisuuslähteet ovat mineraalihiilen palaminen, öljy- ja lannoitteiden tuotannosta johdetut polttoaineet.

Roskat polttamisalueilla ja erilaisissa kiinteissä jätteissä kaliumin kertyminen voidaan esittää₄₀ ja radon₂₂₆. Alueilla, joilla vihanneshiili on pääpolttoaine, myös nämä radioisotoopit esitetään.

Voi palvella sinua: Chaco Forest: Apu, sää, kasvisto, eläimistö

Lannoitteena käytetty fosforikivi sisältää korkeat uraanin ja toriumin tasot, kun taas öljyteollisuuden radonissa ja lyijyssä kertyy.

Seuraukset

Ympäristöstä

Vesilähteet voivat olla saastuneita radioaktiivisilla isotoopeilla, jotka vaikuttavat erilaisiin vesiekosysteemeihin. Samoin nämä saastuneet vedet kuluttavat erilaiset organismit, joihin vaikuttaa.

Kun maaperän pilaantuminen tapahtuu, ne ovat köyhtyneitä, ne menettävät hedelmällisyytensä eikä niitä voida käyttää maatalouden toiminnassa. Lisäksi radioaktiivinen pilaantuminen vaikuttaa ekosysteemien troofisiin ketjuihin.

Siten kasvit ovat saastuneet radioisotoopit maan läpi ja ne kulkevat kohti kasvissyöjiä. Nämä eläimet voivat kärsiä mutaatioista tai kuolla radioaktiivisuuden vuoksi.

Ruoan alhaisempi saatavuus vaikuttaa saalistajiin tai saastuttavat radioisotoopeilla ladattuja eläimiä.

Ihmisistä

Ionisoiva säteily voi aiheuttaa ihmisille tappavia vaurioita. Tämä tapahtuu, koska radioaktiiviset isotoopit vahingoittavat soluja muodostavan DNA: n rakennetta.

Soluissa radiolisis (säteilyn hajoaminen) esiintyy sekä DNA: sta että samassa sisältämää vettä. Tämä johtaa solukuolemaan tai mutaatioiden esiintymiseen.

Mutaatiot voivat aiheuttaa erilaisia ​​geneettisiä poikkeavuuksia, jotka voivat aiheuttaa perinnöllisiä vikoja tai sairauksia. Yleisimpien sairauksien joukossa on syöpä, etenkin kilpirauhasen, koska se korjaa jodin.

Luuydin voi myös vaikuttaa, mikä aiheuttaa erityyppisiä anemia- ja jopa leukemiaa. Immuunijärjestelmä voidaan myös heikentää, mikä tekee siitä herkempiä bakteeri- ja virusinfektioille.

Muiden seurausten lisäksi äitien sikiöiden hedelmättömyys ja epämuodostumat radioaktiivisuuden alainen. Lapset voivat aiheuttaa oppimisongelmia, kasvua ja pieniä aivoja.

Joskus vaurio voi aiheuttaa solukuoleman, joka vaikuttaa kudoksiin ja elimiin. Elintärkeiden elinten tapauksessa kuolema voi aiheuttaa.

Ennaltaehkäisy

Radioaktiivista pilaantumista on erittäin vaikea hallita, kun se tapahtuu. Siksi pyrkimykset on keskityttävä ehkäisyyn.

Radioaktiivinen jäte

Radioaktiivisen jätteen varastointi. Lähde: D5481026 [CC BY-SA.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)]

Radioaktiivinen jätehuolto on yksi tärkeimmistä ennaltaehkäisyn muodoista. Ne on järjestettävä turvallisuusstandardien mukaisesti, jotta vältetään niitä manipuloivien ihmisten saastuminen.

Radioaktiiviset jätteet tulisi erottaa muista materiaaleista ja yrittää vähentää niiden määrää manipuloida helpommin. Joissakin tapauksissa näiden jätteiden käsittely suoritetaan niiden tekemiseksi manipuloimpiin kiinteisiin muotoihin.

Myöhemmin radioaktiiviset jätteet on asetettava sopiviin astioihin ympäristön saastumisen estämiseksi.

Astiat säilytetään eristetyissä paikoissa, joissa on turvaprotokollia tai ne voidaan myös haudata suurella syvyydellä meressä.

Ydinkeskukset

Yksi radioaktiivisen pilaantumisen tärkeimmistä lähteistä on ydinkeskukset. Siksi on suositeltavaa, että vähintään 300 km: n päässä kaupunkikeskuksista rakennetaan.

On myös tärkeää, että ydinvoimalaitokset on koulutettu asianmukaisesti laitteiden käsittelemiseen ja onnettomuuksien välttämiseen. On myös suositeltavaa, että näiden tilojen lähellä olevat populaatiot tietävät mahdolliset riskit ja toimintatavat ydinonnettomuuden tapauksessa.

Radioaktiivisten elementtien kanssa työskentelevän henkilöstön suojaaminen

Tehokkain radioaktiivisen pilaantumisen estäminen on, että henkilöstö on koulutettu ja sillä on riittävä suoja. Ihmisten altistumisaikaa radioaktiivisuuteen on lyhennettävä.

Tilat on rakennettava kunnolla, välttäen huokoset ja halkeamat, joissa radioisotoopit voivat kerätä. Hyviä tuuletusjärjestelmiä on oltava, suodattimilla, jotka välttävät jätteiden tuotannon ympäristöön.

Työntekijöillä on oltava riittävä suoja, kuten näytöt ja suojavaatteet. Lisäksi käytettyjä vaatteita ja laitteita tulisi puhdistaa säännöllisesti.

Hoito

On joitain toimenpiteitä, jotka voidaan toteuttaa radioaktiivisen pilaantumisen oireiden lievittämiseksi. Näistä voidaan mainita verensiirtoja, immuunijärjestelmän tai luuytimen siirron parantaminen.

Nämä hoidot ovat kuitenkin palliatiivisia, koska ihmiskehon radioaktiivisuuden poistaminen on erittäin vaikeaa. Hoito kuitenkin suoritetaan parhaillaan kelatoivilla molekyyleillä, jotka voivat eristää kehon radioisotoopit.

Chelantit (ei -toksiset molekyylit) sitoutuvat radioaktiivisiin isotooppeihin, jotka muodostavat stabiileja komplekseja, jotka voidaan eliminoida organismista. He ovat onnistuneet syntetisoimaan kelantteja, jotka kykenevät poistamaan jopa 80% pilaantumisesta.

Esimerkkejä radioaktiivisuudella saastuneista paikoista

Koska ydinenergiaa on käytetty erilaisissa ihmisen toiminnassa, radioaktiivisuuden aiheuttamia onnettomuuksia on tapahtunut. Jotta kärsivät ihmiset tietävät näiden vakavuuden, on perustettu ydinonnettomuusasteikko.

Se voi palvella sinua: Bioplastinen: Kuinka tyypit, edut, haitat ovat

Kansainvälinen atomienergia -organisaatio ehdotti ydinonnettomuuksien kansainvälistä asteikkoa vuonna 1990. INES: llä on asteikko 1 - 7, missä 7 osoittaa vakavaa onnettomuutta.

Vakavimmat radioaktiivisuuden saastumisesimerkit mainitaan alla.

Hiroshima ja Nagasaki (Japani)

Ydinpommit alkoivat kehittyä 2000 -luvulla 40 -luvulla Albert Einsteinin tutkimuksiin perustuen. Yhdysvallat käytti näitä ydinaseita toisen maailmansodan aikana.

6. elokuuta 1945 rikastettu uraanipommi räjähti Hiroshiman kaupungin yli. Tämä tuotti lämpöaalton noin 300.000 ° C ja suuri gammasäteilyn puhkeaminen.

Myöhemmin oli radioaktiivinen sade, joka hajotti tuulen, joka kantoi pilaantumista suuremmalla etäisyydellä. Räjähdyksen takia noin 100 kuoli.000 ihmistä ja radioaktiivisuuden vaikutuksia 10.000 lisää seuraavina vuosina.

Nagasakin kaupungissa puhkesi 9. elokuuta 1945 toinen ydinpommi,. Tämän toisen pommin rikastui plutonium ja oli voimakkaampi kuin Hiroshima.

Molemmissa kaupungeissa räjähdyksen jälkeenjääneet esittivät lukuisia terveysongelmia. Siten syöpäriski väestössä kasvoi 44% vuosina 1958–1998.

Tällä hetkellä näiden pommien radioaktiivisen pilaantumisen seurauksia on edelleen. Yli 100 katsotaan elävän.000 säteilyä, mukaan lukien kohdussa olleet säteily.

Tässä väestössä on korkeat leukemia -indeksit, sarkoomat, karsinoomat ja glaukoomat. Ryhmä lapsia, joille altistettiin säteily äidin vatsassa, esitteli kromosomaalisia poikkeavuuksia.

Tšernobil (Ukraina)

Sitä pidetään yhtenä historian vakavimmista ydinonnettomuuksista. Se tapahtui 26. huhtikuuta 1986 ydinvoimalaitoksessa ja on taso 7 Inesissä.

Työntekijät tekivät testin, joka simuloi sähköä ja yksi reaktoreista kärsi ylikuumenemisesta. Tämä aiheutti vedyn räjähdyksen reaktorin sisällä ja heitti yli 200 tonnia radioaktiivista materiaalia ilmakehään.

Räjähdyksen aikana yli 30 ihmistä kuoli ja radioaktiivinen sade levisi useiden kilometrien ympärille. Katsotaan, että radioaktiivisuutena yli 100 kuoli.000 ihmistä.

Erityyppisten syöpätyyppien esiintyvyys nousi 40%: lla Valkovenäjän ja Ukrainan alueilla. Yksi yleisimmistä syöpätyypeistä on kilpirauhasen ja leukemia.

Radioaktiivisuuden altistumisen hengitys- ja ruuansulatusjärjestelmään liittyvät olosuhteet on havaittu myös. Kohdussa olleiden lasten tapauksessa yli 40% aiheutti immunologisia puutteita.

He ovat myös esittäneet geneettisiä poikkeavuuksia, lisääntynyttä sairautta ja virtsajärjestelmätauteja sekä ennenaikaisia ​​ikääntyviä.

Fukushima Daiichi (Japani)

Fukushiman ydinvoimalaitos, Japani. Lähde: Digitaalinen maapallo [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)]

Tämä onnettomuus oli seurausta suuruusluokan maanjäristyksestä, joka ravisteli Japania 11. maaliskuuta 2011. Myöhemmin oli tsunami, joka deaktivoi kolmen Fukushiman ydinvoimalaitosreaktorin kolmen jäähdytys- ja sähköjärjestelmän.

Reaktoreissa tapahtui useita räjähdyksiä ja tulipaloja, ja säteilyvuodot syntyivät. Tätä onnettomuutta kuvailtiin alun perin tasolla 4, mutta sen seurauksilla se nostettiin myöhemmin tasolla 7.

Suurin osa radiokontaminaatiosta meni veteen, lähinnä merelle. Tässä keskellä on tällä hetkellä suuria saastuneita vesisäiliöitä.

Näitä saastuneita vesiä pidetään riskinä Tyynenmeren ekosysteemeille. Yksi ongelmallisimmista radioisotoopeista on cesium, joka liikkuu helposti vedessä ja voi kertyä selkärangattomiin.

Räjähdys ei aiheuttanut suoraa säteilykuolemaa ja radioaktiivisuuden altistustasot olivat alhaisemmat kuin Tšernobilin. Jotkut operaattorit tekivät kuitenkin muutoksia DNA: ssa muutama päivä onnettomuuden jälkeen.

Samoin geneettiset muutokset on havaittu joissain säteilyn altistuneiden eläinten populaatioissa.

Viitteet

1. Greenpeace International (2006) Tšernobylin katastrofi, seuraukset ihmisten terveydelle. Tiivistelmä. 20 pp.
2. Hazra G (2018) Radioaktiivinen pilaantuminen: Yleiskatsaus. Kokonaisvaltainen lähestymistapa ympäristöön 8: 48-65.
3. Pérez B (2015) Luonnollisten radioaktiivisten elementtien aiheuttaman ympäristön pilaantumisen tutkimus. Opinnäytetyö fysiikan kandidaatin tutkinnon suorittamiseksi. Tiede- ja tekniikan tiedekunta, Perun katolinen yliopisto. Lima Peru. 80 pp
4. Osores J (2008) Ympäristöradioaktiivinen pilaantuminen neotrooppisessa. Biologi 6: 155-165.
5. Siegel ja Bryan (2003) Radioaktiivisen saastumisen geokemia. Sandia National Laboratories, Albuquerque, USA. 115 pp.
6. Ulrich K (2015) Fukushiman vaikutukset, ydinteollisuuden heikkeneminen on saostettu. Greenpeace -raportti. 21 pp.