Co to jest zanieczyszczenie radioaktywne?

Dowiedz się, co to jest i jak może spowodować poważne szkody dla zdrowia i środowiska

Zanieczyszczenie radioaktywne

Zanieczyszczenie radioaktywne (lub jądrowe) jest uważane przez wielu ekspertów branżowych za najbardziej niebezpieczny rodzaj zanieczyszczenia. Pochodzi z promieniowania, które jest efektem chemicznym pochodzącym z fal energii (ciepła, światła lub innych form). Promieniowanie występuje naturalnie w środowisku, jednak w wyniku działań człowieka zostało uwolnione w nadmiarze, powodując mutacje u kilku gatunków istot żywych (np. U ludzi może powodować raka). Wciąż nie ma skutecznych sposobów odkażenia obszaru dotkniętego skażeniem radioaktywnym - skażone miejsce często jest izolowane. Ponadto atomy radioaktywne mają bardzo długą trwałość - na przykład pluton ma okres półtrwania około 24 300 lat.

Od czasu odkrycia rozszczepienia jądrowego (rozbicia jądra niestabilnego atomu, uwolnienia ciepła) w 1938 r. Przeprowadzono kilka badań w dziedzinie radioaktywności, generując technologie jej wykorzystania. Niektóre z nich obecne w naszym społeczeństwie to:

Zastosowanie w medycynie

Badania takie jak prześwietlenia rentgenowskie (promienie rentgenowskie), radioterapia i sterylizacja materiałów medycznych.

Produkcja żywności i rolnictwo

Konserwacja żywności i eliminacja owadów i bakterii.

Energetyka jądrowa

Generowanie energii elektrycznej z reakcji jądrowych jąder atomowych.

Użycie wojenne

Produkcja bomb atomowych.

Wycieki zanieczyszczeń radioaktywnych

Nawet w przypadku pozytywnych zastosowań, niebezpieczeństwo tej technologii jest niepokojące, ponieważ nie ma rozwiązań dla zanieczyszczenia radioaktywnego. Wszystkie jego zastosowania muszą być niezwykle kontrolowane, aby nie powodować uszkodzeń. W przypadku wypadków, takich jak ten w elektrowni w Czarnobylu na Ukrainie w 1986 r., Szkody są niezmierzone. W tym wypadku, po wybuchu pary w reaktorze, nastąpił stopienie jądrowe, które spowodowało skażenie obszaru w wyniku uwolnienia śmiertelnej ilości materiału radioaktywnego, który skaził duży obszar obszaru atmosferycznego. Oszacowano, że emisja tego radioaktywnego zanieczyszczenia była około 400 razy większa niż w przypadku bomb w Hiroszimie i Nagasaki. Wypadek ten spowodował ogromne szkody, szacowane na 18 miliardów dolarów, a także spowodował skażenie ludności i gleby,z konsekwentnym opuszczeniem regionu. Niedawno wypadek w Fukushimie w Japonii skaził region i spowodował kilka szkód, które z pewnością będą odczuwalne w przyszłości.

Rodzaje promieniowania

Skażenie ludzi lub zwierząt przez skażenie radioaktywne może nastąpić wewnętrznie lub zewnętrznie. Wewnętrzne występuje, gdy materiał radioaktywny dostanie się do organizmu, tak że radioaktywne atomy są do niego włączane - dzieje się tak w wyniku spożycia żywności zawierającej substancje radioaktywne, poprzez wdychanie lub przez skaleczenia. Zanieczyszczenie zewnętrzne następuje w wyniku narażenia na źródło promieniowania, które znajduje się w środowisku. Chodźmy do nich:

Promieniowanie kosmiczne

Promieniowanie kosmiczne, takie jak promieniowanie słoneczne. Promieniowanie ultrafioletowe (UV), emitowane przez słońce, przechodzi przez naszą atmosferę i, wraz ze zubożeniem warstwy ozonowej, może na przykład powodować raka skóry u wielu osób.

Rentgen

Są one sztucznie wytwarzane z wiązki elektronów w metalu (zwykle wolframie), który uwalnia energię w postaci promieni X. Ten rodzaj promieniowania ma duży potencjał penetracji. Wykorzystanie promieni rentgenowskich ma ogromne znaczenie dla medycyny w diagnozowaniu. Są wchłaniane przez kości, łatwo przechodząc przez tkanki. Przy niekontrolowanej intensywności może powodować poważne uszkodzenia, takie jak rak.

Promieniowanie gamma (γ)

Jest to fala elektromagnetyczna (a także światło) emitowana przez niestabilne jądro, które zwykle w tym samym czasie uwalnia cząstki beta. Silnie penetruje i może powodować poważne uszkodzenia narządów wewnętrznych (bez wdychania lub spożycia).

Promieniowanie alfa (α)

Jest to cząstka utworzona przez dodatnio naładowany atom helu. Jego zasięg w powietrzu jest niewielki (1-2 cm), jednak wdychanie lub trawienie może spowodować uszkodzenie tkanek i narządów wewnętrznych.

Promieniowanie Beta (β)

Jest to elektron (ładunek ujemny) emitowany przez niestabilne jądro. Cząsteczki te są mniejsze niż cząsteczki alfa i mogą wnikać głębiej w materiały lub tkaniny. Mogą być niebezpieczne w przypadku spożycia lub wdychania, a przy dużym narażeniu mogą powodować oparzenia skóry.

Promieniowanie neutronowe (n)

Występuje, gdy neutron jest emitowany przez niestabilne jądro - ten rodzaj promieniowania powstaje głównie w reakcjach w reaktorze jądrowym. Promieniowanie neutronowe jest bardzo penetrujące i jednocześnie uwalnia cząstki beta i gamma.

Energia nuklearna

Energia jądrowa powstaje w wyniku rozszczepienia jądra atomu wzbogaconego uranu. Reaktor wykorzystuje uran jako paliwo, a ciepło jest wytwarzane przez rozszczepienie jądrowe, w którym neutrony zderzają się z jądrem, które dzieli je na pół, uwalniając dużą ilość ciepła. Dwutlenek węgla lub woda są pompowane do reaktora, wytwarzając parę z podgrzanej wody, która zasila turbiny i wytwarza energię.

Obecnie Stany Zjednoczone prowadzą produkcję energii jądrowej. Kilka krajów w Europie korzysta z tego źródła energii, na przykład Francja, która ma 59 elektrowni (odpowiedzialnych za około 80% energii elektrycznej w kraju).

W Brazylii realizacja brazylijskiego programu jądrowego rozpoczęła się pod koniec lat 60. W kraju działa elektrownia jądrowa Almirante Álvaro Alberto, zlokalizowana w gminie Angra dos Reis (RJ), składająca się z trzech bloków (Angra 1, Angra 2 i Angra 3), a jednostka Angra 3 jeszcze nie działa.

elektrownia jądrowa Almirante Álvaro Alberto

Pomimo kontrowersji wokół tej technologii i obaw ludności, energia jądrowa ma pozytywne aspekty, takie jak fakt, że dostępne są duże rezerwy surowców, które mają mniejszy wpływ na środowisko (to na początku, jeśli odpady są przechowywane prawidłowo, a nie katastrofy) i nie przyczynia się znacząco do zachwiania efektu cieplarnianego. Negatywne aspekty to wysoki koszt tej technologii, ryzyko jej wykorzystania do budowy broni jądrowej, możliwość wypadków i składowania odpadów promieniotwórczych, co musi odbywać się w niezwykle bezpieczny sposób, aby nie generować zanieczyszczeń.

Źródła skażeń radioaktywnych

Naturalne źródła

  • Minerały radioaktywne występujące w przyrodzie (obecne w glebie, litosferze i kopalniach);
  • Promieniowanie kosmiczne;

Źródła antropogeniczne (wytworzone przez człowieka)

  • Zastosowania medyczne: promieniowanie, takie jak promienie rentgenowskie i promienie gamma, stosowane w leczeniu i badaniach medycznych;
  • Testy jądrowe: Wybuchy podczas prób jądrowych, zwłaszcza przeprowadzane w atmosferze, są największą przyczyną skażenia radioaktywnego. Testy te są odpowiedzialne za wzrost poziomu promieniowania na świecie. Podczas próby jądrowej do atmosfery jest uwalniana duża liczba radionuklidów. Ten radioaktywny pył jest zawieszony w powietrzu na wysokości od 6 do 7 km nad powierzchnią ziemi, a następnie jest rozpraszany przez wiatr na duże odległości. Te radionuklidy mieszają się z wodą deszczową, która trafia do naszej gleby i wody i może skazić żywność;
  • Reaktory jądrowe: promieniowanie może wydostawać się z reaktorów jądrowych i innych instalacji jądrowych;
  • Wypadki jądrowe: wypadki w instalacjach jądrowych mogą uwolnić alarmujące ilości radioaktywnego zanieczyszczenia, powodując niezmierne szkody;

Narażenie na wszelkiego rodzaju promieniowanie jonizujące (cząsteczki alfa i beta, promieniowanie rentgenowskie i gamma) w sposób niekontrolowany może spowodować poważne szkody, a nawet być śmiertelne. Istnieją uszkodzenia genetyczne, które powodują zmiany w genach i chromosomach, prowadzące do deformacji i mutacji; lub niegenetyczne (uszkodzenie organizmu), które powoduje oparzenia, guzy, raka narządów, białaczkę i problemy z płodnością. Szkody spowodowane zanieczyszczeniem radioaktywnym będą zależeć od czasu ekspozycji, intensywności promieniowania, rodzaju promieniowania (moc przenikania) oraz tego, czy promieniowanie jest emitowane na zewnątrz, czy wewnętrznie w stosunku do dotkniętego ciała.

Zapobieganie, kontrola i bezpieczeństwo

Przyjęto kilka środków bezpieczeństwa i zapobiegawczych, aby zmniejszyć negatywne skutki zanieczyszczenia radioaktywnego i zapobiec wypadkom, takim jak Czarnobyl. Istnieje kilka międzynarodowych norm i organów regulacyjnych odpowiedzialnych za zapewnienie bezpieczeństwa eksploatacji reaktorów jądrowych do wytwarzania energii. Prawidłowe szkolenie profesjonalistów pracujących w zakładzie, bezpieczeństwo terenu, izolacja materiałów radioaktywnych i procedury awaryjne są niezbędne w każdej instalacji.

Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA), we współpracy z ONZ, promuje pokojowe wykorzystanie energii jądrowej i zniechęca do jej wojskowego wykorzystania.

Miejsce przeznaczenia odpadów atomowych to kolejna podstawowa kwestia dotycząca wykorzystania tego źródła energii. Jego ostateczne unieszkodliwienie musi mieć miejsce w obiektach do długotrwałego lub stałego przechowywania, ze względu na długi czas niezbędny do unieszkodliwienia materiału promieniotwórczego.