Radioaktiva föroreningstyper, orsaker, konsekvenser

De radioaktiv smitta Det definieras som införlivande av oönskade radioaktiva element i miljön. Detta kan vara naturligt (radioisotoper som finns i miljön) eller konstgjorda (radioaktiva element som produceras av människan).

Bland orsakerna till radioaktiv föroreningar är kärnkraftsprov som är gjorda för krigsändamål. Dessa kan generera radioaktiva regn som rör sig flera kilometer genom luften.

Kärnkraft. Källa: Foto med tillstånd av National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office [Public Domain]

Olyckor i kärnkraftscentraler för att få energi är en annan av de främsta orsakerna till radioaktiv förorening. Vissa källor till föroreningar är urangruvor, medicinska aktiviteter och radonproduktion.

Denna typ av miljöföroreningar har allvarliga konsekvenser för miljön och människor. De trofiska kedjorna i ekosystemen påverkas och människor kan presentera allvarliga hälsoproblem som orsakar deras död.

Huvudlösningen för radioaktiv föroreningar är förebyggande; Säkerhetsprotokoll för manipulation och lagring av radioaktivt avfall måste tas, liksom den nödvändiga utrustningen.

Bland de platser med fantastiska radioaktivitetsproblem har vi Hiroshima och Nagasaki (1945), Fukushima (2011) och Tjernobyl i Ukraina (1986). I alla fall har hälsoeffekterna av utsatta människor varit allvarliga och har orsakat många dödsfall.

[TOC]

Strålningstyper

Radioaktivitet är fenomenet genom vilket vissa kroppar avger energi i form av partiklar (korpuskulär strålning) eller elektromagnetiska vågor. Detta produceras av de så kallade radioisotoperna.

Radioisotoper är atomer av samma element som har en instabil kärna och måste sönderdelas tills de når en stabil struktur. När de sönderdelas avger atomer energi och partiklar som är radioaktiva.

Radioaktiv strålning kallas också jonisering, eftersom de kan orsaka jonisering (förlust av elektroner) av atomer och molekyler. Dessa strålningar kan vara av tre typer:

Alfa -strålning

Partiklar från joniserade heliumkärnor släpps ut som kan resa mycket korta avstånd. Penetrationskapaciteten för dessa partiklar är liten, så att de kan stoppas av ett pappersark.

Beta -strålning

Elektroner släpps ut som har stor energi på grund av upplösning av protoner och neutroner. Denna typ av strålning kan resa flera meter och kan stoppas av glas, aluminium eller träplattor.

Gammastrålning

Det är en typ av elektromagnetisk strålning med hög energi, som härstammar från en atomkärna. Kärnan passerar från ett upphetsat tillstånd till en av mindre energi och elektromagnetisk strålning släpps.

Gamma -strålning har en hög penetrationskraft och kan resa hundratals meter. För att stoppa det krävs flera centimeter bly eller upp till 1 meter betong.

Typer av radioaktiv föroreningar

Radioaktiv förorening kan definieras som införlivande av oönskade radioaktiva element i miljön. Radioisotoper kan finnas i vatten, luft, jord eller levande varelser.

Enligt radioaktivitetens ursprung är radioaktiv förorening av två typer:

Naturlig

Denna typ av föroreningar kommer från radioaktiva element som förekommer i naturen. Naturlig radioaktivitet härstammar från kosmiska strålar eller jordskorpa.

Kosmisk strålning utgörs av partiklar med hög energi som kommer utanför rymden. Dessa partiklar förekommer när explosioner av supernovorna förekommer, i stjärnorna och i solen.

När de radioaktiva elementen når jorden avleds de av planetens elektromagnetiska fält. Men i polerna är skyddet inte särskilt effektivt och kan komma in i atmosfären.

En annan källa till naturlig radioaktivitet är de radioisotoper som finns i jordens cortex. Dessa radioaktiva element är ansvariga för att upprätthålla planetens inre värme.

De viktigaste radioaktiva elementen i landmanteln är uran, thorium och kalium. Jorden har tappat element med korta radioaktiva perioder, men andra har ett liv på miljarder år. Bland de senare är uran₂₃₅, uran₂₃₈, Torio₂₃₂ och kalium₄₀.

Uran₂₃₅, uran₂₃₈ och torio₂₃₂ De bildar tre radioaktiva kärnor närvarande i dammet som har sitt ursprung i stjärnorna. Dessa radioaktiva grupper sönderfaller ger upphov till andra element med kortare genomsnittliga liv.

Från upplösningen av uran₂₃₈ Radion bildas och radonen (gasformigt radioaktivt element). Radonen är den huvudsakliga källan till naturlig radioaktiv förorening.

Artificiell

Denna förorening produceras av mänskliga aktiviteter, såsom medicin, gruvdrift, industri, kärnkraftstester och energiproduktion.

Under 1895 upptäckte den tyska fysikern av misstag konstgjord strålning. Forskaren fann att x -rays var elektromagnetiska vågor som härstammar från chocken från elektroner inuti ett vakuumrör.

Kan tjäna dig: skräpöar: egenskaper, hur de bildas, konsekvenser

Konstgjorda radioisotoper produceras i laboratoriet genom att inträffa kärnreaktioner. 1919 produceras den första konstgjorda radioaktiva isotopen från väte.

Konstgjorda radioaktiva isotoper produceras från neutronbombning till olika atomer. Dessa, när du tränger igenom kärnorna, destabiliserar dem och laddar dem med energi.

Konstgjord radioaktivitet har många tillämpningar inom olika områden som medicin, industri- och krigsaktiviteter. I många fall är dessa radioaktiva element fel av miljön som orsakar allvarliga föroreningsproblem.

Orsaker

Radioaktiv förorening kan komma från olika källor, vanligtvis på grund av den felaktiga manipulationen av radioaktiva element. Några av de vanligaste orsakerna nämns nedan.

Kärnkraftsförsök

Kärnkraftverk i Pennsylvania, USA. Källa: Se sida för författare [Public Domain] Centers for Disease Control and Prevention Public Health

Det hänvisar till detoneringen av olika experimentella kärnvapen, främst för utveckling av militära vapen. Kärnkraftsexplosioner har också utförts för att gräva brunnar, extrahera bränslen eller bygga en viss infrastruktur.

Kärntest kan vara atmosfärisk (inom jordens atmosfär) stratosfärisk (utanför planetens atmosfär), under vattnet och underjordiskt. Atmosfärisk är de mest förorenande, eftersom de producerar en stor mängd radioaktivt regn som är spridd på flera kilometer.

Radioaktiva partiklar kan förorena vattenkällor och nå marken. Denna radioaktivitet kan nå olika trofiska nivåer genom matkedjor och påverka grödor och därmed nå människan.

En av de viktigaste formerna av indirekt radioaktiv förorening är genom mjölk, så den kan påverka barnpopulationen.

Sedan 1945 har cirka 2 gjorts.000 kärnkraftsprov över hela världen. I det särskilda fallet i Sydamerika har radioaktivt regn främst påverkat Peru och Chile.

Kärnkraftsgeneratorer (kärnreaktorer)

Ett stort antal länder använder för närvarande kärnreaktorer som en energikälla. Dessa reaktorer producerar kedjekontrollerade kärnkraftsreaktioner, vanligtvis genom kärnklyvning (brott i en atomkärna).

Kontaminering sker främst på grund av flykten från de radioaktiva elementen i kärnkraftverk. Sedan mitten av det tjugonde århundradet har miljöproblem förknippade med kärnkraftverk presenterats.

När läckor förekommer i kärnreaktorer kan dessa föroreningar flytta hundratals kilometer genom luften, vilket har genererat förorening av vatten, mark och matkällor som har påverkat närliggande samhällen.

Radiologiska olyckor

De förekommer i allmänhet i samband med industriella aktiviteter på grund av olämplig manipulation av radioaktiva element. I vissa fall hanterar operatörer inte utrustningen ordentligt och kan genereras läckor till miljön.

Joniserande strålning kan genereras som orsakar skada på branscharbetare, utrustning eller frigör sig till atmosfären.

Uranbrytning

Uranium är ett element som finns i naturliga avlagringar i olika områden på planeten. Detta material används ofta som råmaterial för att producera energi i kärnkraftverk.

När exploatering av dessa uranavlagringar görs genereras radioaktiva resterande element. De återstående materialen som produceras frigörs till ytan där de ackumuleras och kan spridas av vinden eller regnet.

Det producerade avfallet genererar en stor mängd gammastrålning, vilket är mycket skadligt för levande varelser. Dessutom inträffar höga nivåer av radon och förorening av vattenkällor kan uppstå vid vattentabellen på grund av urlakning.

Radonen är den viktigaste källan till föroreningar hos arbetarna i dessa gruvor. Denna radioaktiva gas kan lätt inandas och invadera luftvägarna och generera lungcancer.

Medicinsk verksamhet

I de olika tillämpningarna av kärnmedicin finns det radioaktiva isotoper som sedan måste kasseras. Laboratoriematerial och avloppsvatten är i allmänhet förorenade med radioaktiva element.

På samma sätt kan strålbehandlingsutrustning generera radioaktiv föroreningar till operatörer såväl som patienter.

Radioaktiva material i naturen

Radioaktiva material i naturen (Norm) kan normalt hittas i miljön. De producerar i allmänhet inte radioaktiv föroreningar, men olika mänskliga aktiviteter tenderar att koncentrera dem och blir ett problem.

Vissa källor till koncentration av normala material är förbränning av mineralkol, bränslen härrörande från olje- och gödselproduktion.

I sopor förbränningsområden och olika fast avfall kan kaliumansamling presenteras₄₀ och radon₂₂₆. I områden där vegetabiliskt kol är huvudbränslet presenteras också dessa radioisotoper.

Kan tjäna dig: Chaco Forest: lättnad, väder, flora, fauna

Den fosforiska berget som används som gödningsmedel innehåller höga nivåer av uran och thorium, medan i oljeindustrin radon och bly ackumuleras.

Konsekvenser

Om miljön

Vattenkällor kan förorenas med radioaktiva isotoper, vilket påverkar de olika vattenlevande ekosystemen. På samma sätt konsumeras dessa förorenade vatten av olika organismer som påverkas.

När markföroreningar inträffar, förlorar de, de förlorar sin fertilitet och kan inte användas i jordbruksaktiviteter. Dessutom påverkar radioaktiv föroreningar trofiska kedjor i ekosystem.

Således är växter förorenade av radioisotoper genom marken och de passerar mot växtätare. Dessa djur kan drabbas av mutationer eller dö på grund av radioaktivitet.

Rovdjur påverkas av lägre livsmedelstillgänglighet eller förorenade av konsumtion av djur laddade med radioisotoper.

Om människor

Joniserande strålning kan orsaka dödliga skador på människor. Detta inträffar eftersom radioaktiva isotoper skadar strukturen hos DNA som komponerar cellerna.

I cellerna förekommer radiolisis (strålningsnedbrytning) både DNA och vattnet i samma. Detta resulterar i celldöd eller förekomst av mutationer.

Mutationer kan orsaka olika genetiska avvikelser som kan orsaka ärftliga defekter eller sjukdomar. Bland de vanligaste sjukdomarna är cancer, särskilt sköldkörteln eftersom den fixar jod.

Benmärg kan också påverkas, vilket orsakar olika typer av anemi och till och med leukemi. Immunsystemet kan också försvagas, vilket gör det mer känsligt för bakterieinfektioner och virusinfektioner.

Bland andra konsekvenser är infertilitet och missbildning av mödrarnas foster som är föremål för radioaktivitet. Barn kan presentera inlärningsproblem, tillväxt och små hjärnor.

Ibland kan skador orsaka celldöd, som påverkar vävnader och organ. Vid vitala organ kan döden orsakas.

Förebyggande

Radioaktiv förorening är mycket svårt att kontrollera när det inträffar. Det är därför ansträngningarna måste fokuseras på förebyggande.

Radioaktivt avfall

Förvaring av radioaktivt avfall. Källa: D5481026 [CC BY-SA.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)]

Radioaktivt avfallshantering är en av de viktigaste formerna för förebyggande. Dessa måste ordnas efter säkerhetsstandarder för att undvika förorening av de människor som manipulerar dem.

Radioaktivt avfall ska separeras från andra material och försöka minska deras volym för att lättare manipuleras. I vissa fall utförs behandlingen av detta avfall för att göra dem mer manipulerbara fasta former.

Därefter måste radioaktivt avfall placeras i lämpliga behållare för att förhindra förorening av miljön.

Behållare lagras på isolerade platser med säkerhetsprotokoll eller kan också begravas på ett stort djup i havet.

Kärncentraler

En av de viktigaste källorna till radioaktiv föroreningar är kärnkraftscentraler. Därför rekommenderas att minst 300 km från stadscentra byggs.

Det är också viktigt att kärnkraftverk är ordentligt utbildade för att hantera utrustning och undvika olyckor. Det rekommenderas också att befolkningar nära dessa anläggningar känner till de möjliga riskerna och sätten att agera i fall av en kärnkraftsolycka.

Skydd av personal som arbetar med radioaktiva element

Det mest effektiva förebyggandet av radioaktiv föroreningar är att personalen är utbildad och har tillräckligt skydd. Exponeringstiden för människor för radioaktivitet måste minskas.

Anläggningarna måste byggas ordentligt och undvika porer och sprickor där radioisotoper kan ackumuleras. Bra ventilationssystem måste ha, med filter som undviker utgången av avfall till miljön.

Anställda måste ha tillräckligt skydd, till exempel skärmar och skyddskläder. Dessutom bör kläder och utrustning som används dekontamineras regelbundet.

Behandling

Det finns några åtgärder som kan vidtas för att lindra symtomen på radioaktiv föroreningar. Bland dessa kan blodtransfusioner nämnas, förbättring av immunsystemet eller märgtransplantation.

Dessa behandlingar är emellertid palliativa eftersom det är mycket svårt att eliminera radioaktiviteten i människokroppen. Emellertid utförs behandlingar för närvarande med kelerande molekyler som kan isolera radioisotoper i kroppen.

Chelants (icke -toxiska molekyler) binder till radioaktiva isotoper som bildar stabila komplex som kan elimineras från organismen. De har lyckats syntetisera kelanter som kan eliminera upp till 80% av föroreningar.

Exempel på platser förorenade med radioaktivitet

Eftersom kärnkraft har använts i olika mänskliga aktiviteter har olika olyckor med radioaktivitet inträffat. För att drabbade människor ska veta allvarligheten i dessa har en kärnkraftsolyckeskala upprättats.

Det kan tjäna dig: Bioplastisk: Hur är, typer, fördelar, nackdelar

Den internationella skalan av kärnkraftsolyckor (INE) föreslogs av International Atomic Energy Organization 1990. Ines har en skala från 1 till 7, där 7 indikerar en allvarlig olycka.

De mest allvarliga exemplen för föroreningar av radioaktivitet nämns nedan.

Hiroshima och Nagasaki (Japan)

Kärnbomber började utvecklas på 40 -talet av det tjugonde århundradet, baserat på Albert Einsteins studier. Dessa kärnvapen användes av USA under andra världskriget.

Den 6 augusti 1945 exploderade en berikad uranbomb över staden Hiroshima. Detta genererade en värmevåg på cirka 300.000 ° C och ett stort gammastrålningsutbrott.

Därefter fanns det ett radioaktivt regn som spriddes av vinden som transporterade föroreningen på större avstånd. På grund av explosionen dog cirka 100.000 personer och för effekterna av radioaktivitet 10.000 mer under de följande åren.

Den 9 augusti 1945 bröt en andra kärnbombe ut i staden Nagasaki. Denna andra bombe berikades av plutonium och var mer kraftfull än Hiroshima.

I båda städerna presenterade explosionens överlevande många hälsoproblem. Således ökade risken för cancer i befolkningen 44% mellan 1958 och 1998.

För närvarande har det fortfarande konsekvenser av radioaktiv föroreningar av dessa bomber. Mer än 100 anses leva.000 människor som drabbats av strålning, inklusive de som var i livmodern.

I denna befolkning finns det höga leukemi -index, sarkom, karcinom och glaukomor. En grupp barn som utsätts för strålning i mödrarnas mage, presenterade kromosomavvikelser.

Tjernobil (Ukraina)

Det anses vara en av de allvarligaste kärnkraftsolyckorna i historien. Det hände den 26 april 1986 vid ett kärnkraftverk och är nivå 7 i INES.

Arbetarna gjorde ett test som simulerade en elektrisk försörjning och en av reaktorerna led överhettning. Detta orsakade explosionen av väte i reaktorn och kastade mer än 200 ton radioaktivt material i atmosfären.

Under explosionen dog mer än 30 personer och det radioaktiva regnet spriddes över flera kilometer runt. Det anses att som en radioaktivitet dog mer än 100.000 människor.

Nivån för förekomst av olika typer av cancer ökade med 40% i drabbade områden i Vitryssland och Ukraina. En av de vanligaste typerna av cancer är såväl sköldkörteln som leukemi.

Förhållanden som är förknippade med andnings- och matsmältningssystemet för exponering för radioaktivitet har också observerats. När det gäller barn som var i livmodern presenterade mer än 40% immunologiska brister.

De har också presenterat genetiska avvikelser, ökade sjukdomar och urinsystemets sjukdomar samt för tidigt åldrande.

Fukushima Daiichi (Japan)

Fukushima kärnkraftverk, Japan. Källa: Digital Globe [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)]

Denna olycka var en konsekvens av en jordbävning av storleken 9 som skakade Japan den 11 mars 2011. Därefter fanns det en tsunami som inaktiverar kylnings- och elsystemen i tre av Fukushima kärnkraftverk reaktorer.

Flera explosioner och bränder inträffade i reaktorerna och strålningsläckor genererades. Denna olycka beskrevs ursprungligen som nivå 4, men genom dess konsekvenser höjdes den därefter på nivå 7.

De flesta radioföroreningar gick till vattnet, främst havet. Det finns för närvarande stora förorenade vattenlagringstankar i detta centrala.

Dessa förorenade vatten anses vara en risk för Stilla havets ekosystem. En av de mest problematiska radioisotoperna är cesiumet som enkelt rör sig i vatten och kan samlas i ryggradslösa djur.

Explosionen orsakade inte direkta strålningsdödsfall och exponeringsnivåer för radioaktivitet var lägre än Tjernobil. Vissa operatörer presenterade dock förändringar i DNA några dagar efter olyckan.

På samma sätt har genetiska förändringar upptäckts i vissa populationer av djur som utsätts för strålning.

Referenser

1. Greenpeace International (2006) Tjernobylkatastrof, konsekvenser för människors hälsa. Verkställande sammanfattning. 20 pp.
2. Hazra G (2018) Radioaktiv förorening: En översikt. Den holistiska metoden till miljö 8: 48-65.
3. Pérez B (2015) Studie av miljöföroreningar på grund av naturliga radioaktiva element. Avhandling för att kvalificera sig för kandidatexamen i fysik. Fakulteten för vetenskap och teknik, Pontifical Catholic University of Peru. Lima, Peru. 80 pp
4. Osores J (2008) Miljöradioaktiv förorening i det neotropiska. Biolog 6: 155-165.
5. Siegel och Bryan (2003) Geokemi för radioaktiv förorening. Sandia National Laboratories, Albuquerque, USA. 115 sid.
6. Ulrich K (2015) Effekterna av Fukushima, minskningen av kärnkraftsindustrin fälls ut. Greenpeace Report. 21 sidor.