Radioactieve soorten vervuiling, oorzaken, gevolgen

De radioactieve besmetting Het wordt gedefinieerd als de opname van ongewenste radioactieve elementen in de omgeving. Dit kan natuurlijk zijn (radio -isotopen aanwezig in het milieu) of kunstmatige (radioactieve elementen geproduceerd door de mens).

Onder de oorzaken van radioactieve vervuiling zijn nucleaire tests die worden uitgevoerd voor oorlogsdoeleinden. Deze kunnen radioactieve regens genereren die verschillende kilometers door de lucht bewegen.

Nucleaire explotie. Bron: Foto met dank aan National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office [Public Domain]

Ongevallen in nucleaire centrale om energie te verkrijgen zijn een van de belangrijkste oorzaken van radioactieve vervuiling. Sommige bronnen van vervuiling zijn uraniummijnen, medische activiteiten en radonproductie.

Dit soort milieuvervuiling heeft ernstige gevolgen voor het milieu en de mens. De trofische ketens van ecosystemen worden getroffen en mensen kunnen ernstige gezondheidsproblemen opleveren die hun dood veroorzaken.

De belangrijkste oplossing voor radioactieve vervuiling is preventie; Veiligheidsprotocollen voor de manipulatie en opslag van radioactief afval moeten worden genomen, evenals de benodigde apparatuur.

Onder de plaatsen met geweldige problemen met de vervuiling van radioactiviteit hebben we Hiroshima en Nagasaki (1945), Fukushima (2011) en Tsjernobyl in Oekraïne (1986). In alle gevallen zijn de gezondheidseffecten van blootgestelde mensen ernstig geweest en hebben ze veel doden veroorzaakt.

[TOC]

Stralingstypen

Radioactiviteit is het fenomeen waardoor sommige lichamen energie uitzenden in de vorm van deeltjes (corpusculaire straling) of elektromagnetische golven. Dit wordt geproduceerd door de zo -aangedane radio -isotopen.

Radio -isotopen zijn atomen van hetzelfde element die een onstabiele kern hebben en moeten uiteenvallen totdat ze een stabiele structuur bereiken. Wanneer ze uiteenvallen, stoten atomen energie uit en deeltjes die radioactief zijn.

Radioactieve straling wordt ook ionisatie genoemd, omdat ze ionisatie (verlies van elektronen) van atomen en moleculen kunnen veroorzaken. Deze straling kan van drie soorten zijn:

Alfa -straling

Deeltjes van geïoniseerde heliumkernen worden uitgezonden die zeer korte afstanden kunnen afleggen. De penetratiecapaciteit van deze deeltjes is klein, zodat ze kunnen worden gestopt door een vel papier.

Beta -straling

Elektronen worden uitgestoten die grote energie hebben, vanwege de uiteenvallen van protonen en neutronen. Dit type straling kan verschillende meters reizen en kan worden gestopt door glas-, aluminium- of houtplaten.

Gammastraling

Het is een type elektromagnetische straling met hoge energie, die afkomstig is van een atoomkern. De kern gaat van een geëxciteerde toestand over naar een van minder energie en elektromagnetische straling komt vrij.

Gamma -straling heeft een hoge penetratiekracht en kan honderden meters reizen. Om het te stoppen, zijn enkele centimeters lood of tot 1 meter beton vereist.

Soorten radioactieve vervuiling

Radioactieve vervuiling kan worden gedefinieerd als de opname van ongewenste radioactieve elementen in de omgeving. Radio -isotopen kunnen aanwezig zijn in water, lucht, aarde of levende wezens.

Volgens de oorsprong van radioactiviteit is radioactieve vervuiling van twee soorten:

Natuurlijk

Dit type vervuiling komt van radioactieve elementen die in de natuur optreden. Natuurlijke radioactiviteit is afkomstig van kosmische stralen of aardkorst.

Kosmische straling wordt gevormd door deeltjes met hoge energie die uit de ruimte van buitenaf komen. Deze deeltjes treden op wanneer explosies van de supernova's optreden, in de sterren en in de zon.

Wanneer de radioactieve elementen de aarde bereiken, worden ze omgeleid door het elektromagnetische veld van de planeet. In de polen is de bescherming echter niet erg efficiënt en kan het de atmosfeer betreden.

Een andere bron van natuurlijke radioactiviteit is de radio -isotopen die aanwezig zijn in de cortex van de aarde. Deze radioactieve elementen zijn verantwoordelijk voor het handhaven van de interne hitte van de planeet.

De belangrijkste radioactieve elementen van de landmantel zijn uranium, thorium en kalium. De aarde heeft elementen verloren met korte radioactieve periodes, maar anderen hebben een leven van miljarden jaren. Onder de laatste zijn uranium₂₃₅, uranium₂₃₈, Torio₂₃₂ en kalium₄₀.

Uranium₂₃₅, uranium₂₃₈ en Torio₂₃₂ Ze vormen drie radioactieve kernen aanwezig in het stof dat de sterren oorsprong heeft. Deze radioactieve groepen desintegreren aan het uiteenvallen tot andere elementen met een korter gemiddelde levens.

Van de uiteenvallen van uranium₂₃₈ De radio wordt gevormd en het radon (gasvormige radioactief element). De radon is de belangrijkste bron van natuurlijke radioactieve vervuiling.

Kunstmatig

Deze vervuiling wordt geproduceerd door menselijke activiteiten, zoals medicijnen, mijnbouw, industrie, nucleaire tests en energieopwekking.

In 1895 ontdekte de Duitse natuurkundige per ongeluk kunstmatige straling. De onderzoeker ontdekte dat x -reeks elektromagnetische golven waren die afkomstig waren van de schok van elektronen in een vacuümbuis.

Kan u van dienst zijn: Garbage Islands: Kenmerken, hoe ze vormen, gevolgen

Kunstmatige radio -isotopen worden in het laboratorium geproduceerd door nucleaire reacties te voorkomen. In 1919 wordt de eerste kunstmatige radioactieve isotoop geproduceerd uit waterstof.

Kunstmatige radioactieve isotopen worden geproduceerd van neutronenbombardementen tot verschillende atomen. Deze destabiliseren deze bij het binnendringen van de kernen en laden ze met energie.

Kunstmatige radioactiviteit heeft tal van toepassingen op verschillende gebieden, zoals geneeskunde, industriële en oorlogsactiviteiten. In veel gevallen zijn deze radioactieve elementen fout door de omgeving die ernstige vervuilingsproblemen veroorzaken.

Oorzaken

Radioactieve vervuiling kan afkomstig zijn van verschillende bronnen, meestal vanwege de foutieve manipulatie van radioactieve elementen. Enkele van de meest voorkomende oorzaken worden hieronder vermeld.

Nucleaire proeven

Kerncentrale in Pennsylvania, Verenigde Staten. Bron: zie pagina voor auteur [Public Domain] Centers for Disease Control and Prevention Public Health

Het verwijst naar de ontploffing van verschillende experimentele kernwapens, voornamelijk voor de ontwikkeling van militaire wapens. Nucleaire explosies zijn ook uitgevoerd om putten te graven, brandstoffen te extraheren of wat infrastructuur te bouwen.

Nucleaire tests kunnen atmosferisch zijn (binnen de atmosfeer van de aarde) stratosferisch (buiten de atmosfeer van de planeet), onder water en ondergronds. Atmosferisch zijn de meest vervuilende, omdat ze een grote hoeveelheid radioactieve regen produceren die in verschillende kilometers wordt verspreid.

Radioactieve deeltjes kunnen waterbronnen verontreinigen en de grond bereiken. Deze radioactiviteit kan verschillende trofische niveaus bereiken door voedselketens en van invloed zijn op gewassen en dus de mens bereiken.

Een van de belangrijkste vormen van indirecte radioactieve vervuiling is door melk, dus het kan de kinderpopulatie beïnvloeden.

Sinds 1945 zijn er ongeveer 2 gemaakt.000 nucleaire tests wereldwijd. In het specifieke geval van Zuid -Amerika heeft radioactieve regen vooral invloed op Peru en Chili.

Kernenergiegeneratoren (kernreactoren)

Een groot aantal landen gebruikt momenteel kernreactoren als energiebron. Deze reactoren produceren ketengestuurde nucleaire reacties, meestal door nucleaire splijting (breuk van een atoomkern).

Verontreiniging treedt voornamelijk op vanwege de ontsnapping van de radioactieve elementen van nucleaire planten. Sinds het midden van de twintigste eeuw zijn milieuproblemen geassocieerd met kerncentrales gepresenteerd.

Wanneer lekken optreden in kernreactoren, kunnen deze verontreinigende stoffen honderden kilometers door de lucht verplaatsen, die de besmetting van water, land en voedselbronnen heeft gegenereerd die in de buurt van gemeenschappen hebben getroffen.

Radiologische ongevallen

Ze komen over het algemeen voor geassocieerd met industriële activiteiten, vanwege ongepaste manipulatie van radioactieve elementen. In sommige gevallen kunnen operators de apparatuur niet goed afhandelen en kunnen lekken naar de omgeving worden gegenereerd.

Ioniserende straling kan worden gegenereerd die schade toebrengen aan werknemers in de industrie, apparatuur of zich aan de sfeer bevrijden.

Uranium mijnbouw

Uranium is een element dat zich in natuurlijke afzettingen bevindt in verschillende delen van de planeet. Dit materiaal wordt veel gebruikt als grondstof om energie te produceren in kerncentrales.

Wanneer exploitatie van deze uraniumafzettingen wordt gemaakt, worden radioactieve restenelementen gegenereerd. De resterende materialen die worden geproduceerd, worden vrijgegeven aan het oppervlak waar ze zich ophopen en kunnen worden verspreid door de wind of regen.

Het geproduceerde afval genereert een grote hoeveelheid gammastraling, die zeer schadelijk is voor levende wezens. Ook treden hoge niveaus van radon op en kan verontreiniging van waterbronnen optreden aan de watertafel als gevolg van uitloging.

De radon is de belangrijkste bron van vervuiling bij de werknemers van deze mijnen. Dit radioactieve gas kan gemakkelijk worden ingeademd en de luchtwegen binnendringen, waardoor longkanker wordt gegenereerd.

Medische activiteiten

In de verschillende toepassingen van nucleaire geneeskunde zijn er radioactieve isotopen die vervolgens moeten worden weggegooid. Laboratoriummaterialen en afvalwater zijn over het algemeen besmet met radioactieve elementen.

Evenzo kan radiotherapie -apparatuur radioactieve vervuiling genereren voor operators en patiënten.

Radioactieve materialen in de natuur

Radioactieve materialen in de natuur (norm) zijn normaal gesproken te vinden in de omgeving. Ze produceren over het algemeen geen radioactieve vervuiling, maar verschillende menselijke activiteiten hebben de neiging om ze te concentreren en worden een probleem.

Sommige bronnen van concentratie van normale materialen zijn de verbranding van minerale steenkool, brandstoffen afgeleid van olie- en meststoffenproductie.

In afvalverbrandingsgebieden en ander vast afval kan kaliumaccumulatie worden gepresenteerd₄₀ en radon₂₂₆. In gebieden waar groentekool de belangrijkste brandstof is, worden deze radio -isotopen ook gepresenteerd.

Kan u van dienst zijn: Chaco Forest: Relief, Weather, Flora, Fauna

De fosforrots die als meststoffen wordt gebruikt, bevat een hoge niveaus van uranium en thorium, terwijl in de olie -industrie radon en lood zich ophoopt.

Gevolgen

Over de omgeving

Waterbronnen kunnen worden vervuild met radioactieve isotopen, die de verschillende aquatische ecosystemen beïnvloeden. Evenzo worden deze vervuilde wateren geconsumeerd door verschillende organismen die worden getroffen.

Wanneer bodemvervuiling optreedt, zijn ze verarmd, verliezen ze hun vruchtbaarheid en kunnen ze niet worden gebruikt bij landbouwactiviteiten. Bovendien beïnvloedt radioactieve vervuiling trofische ketens in ecosystemen.

Zo worden planten vervuild door radio -isotopen door de grond en gaan ze naar herbivoren. Deze dieren kunnen mutaties lijden of sterven als gevolg van radioactiviteit.

Roofdieren worden beïnvloed door lagere voedselbeschikbaarheid of vervuild door het consumeren van dieren die geladen zijn met radio -isotopen.

Over mensen

Ioniserende straling kan dodelijke schade aan mensen veroorzaken. Dit gebeurt omdat radioactieve isotopen de structuur van het DNA beschadigen dat de cellen componeert.

In de cellen komt radiolisis (stralingontleding) voor zowel het DNA als het water in hetzelfde. Dit resulteert in celdood of optreden van mutaties.

Mutaties kunnen verschillende genetische anomalieën veroorzaken die erfelijke defecten of ziekten kunnen veroorzaken. Een van de meest voorkomende ziekten zijn kanker, met name schildklier, omdat het jodium repareert.

Beenmerg kan ook worden beïnvloed, wat verschillende soorten bloedarmoede en zelfs leukemie veroorzaakt. Ook kan het immuunsysteem worden verzwakt, waardoor het gevoeliger is voor bacteriële en virale infecties.

Onder andere gevolgen zijn onvruchtbaarheid en misvorming van moeders foetussen die onderhevig zijn aan radioactiviteit. Kinderen kunnen leerproblemen, groei en kleine hersenen opleveren.

Soms kan schade celdood veroorzaken, die weefsels en organen beïnvloeden. In het geval van vitale organen kan de dood worden veroorzaakt.

Preventie

Radioactieve vervuiling is erg moeilijk te controleren zodra het zich voordoet. Daarom moeten inspanningen gericht zijn op preventie.

Radioactief afval

Radioactieve afvalopslag. Bron: D5481026 [CC BY-SA.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)]

Radioactive Waste Management is een van de belangrijkste vormen van preventie. Deze moeten worden geregeld na veiligheidsnormen om de vervuiling van de mensen die ze manipuleren te voorkomen.

Radioactief afval moet worden gescheiden van andere materialen en proberen hun volume te verminderen om gemakkelijker te worden gemanipuleerd. In sommige gevallen wordt de behandeling van dit afval uitgevoerd om ze meer manipuleerbare vaste vormen te maken.

Vervolgens moet radioactief afval in geschikte containers worden geplaatst om te voorkomen dat de omgeving vervuilt.

Containers worden opgeslagen op geïsoleerde locaties met beveiligingsprotocollen of kunnen ook op grote diepte in de zee worden begraven.

Nucleaire centrale

Een van de belangrijkste bronnen van radioactieve vervuiling zijn nucleaire centrale. Daarom wordt aanbevolen dat ten minste 300 km van stedelijke centra worden gebouwd.

Het is ook belangrijk dat kerncentrales correct zijn opgeleid om apparatuur te verwerken en ongevallen te voorkomen. Het wordt ook aanbevolen dat populaties dicht bij deze faciliteiten de mogelijke risico's en manieren van handelen kennen in geval van een nucleair ongeval.

Bescherming van personeel dat werkt met radioactieve elementen

De meest effectieve preventie tegen radioactieve vervuiling is dat het personeel is opgeleid en voldoende bescherming heeft. De belichtingstijd van mensen voor radioactiviteit moet worden verkort.

De faciliteiten moeten correct worden geconstrueerd, waarbij poriën en kloven worden vermeden waar radio -isotopen kunnen accumuleren. Er moeten goede ventilatiesystemen worden verkregen, met filters die de output van afval aan de omgeving vermijden.

Werknemers moeten voldoende bescherming hebben, zoals schermen en beschermende kleding. Bovendien moeten kleding en gebruikte apparatuur periodiek worden ontsmet.

Behandeling

Er zijn enkele maatregelen die kunnen worden genomen om de symptomen van radioactieve vervuiling te verlichten. Onder deze kunnen bloedtransfusies worden vermeld, verbetering van het immuunsysteem of mergtransplantatie.

Deze behandelingen zijn echter palliatief, omdat het erg moeilijk is om de radioactiviteit van het menselijk lichaam te elimineren. Behandelingen worden momenteel echter uitgevoerd met chelerende moleculen die radio -isotopen in het lichaam kunnen isoleren.

Chelanten (niet -toxische moleculen) binden aan radioactieve isotopen die stabiele complexen vormen die uit het organisme kunnen worden geëlimineerd. Ze zijn erin geslaagd om chelanten te synthetiseren die in staat zijn tot 80% van de vervuiling te elimineren.

Voorbeelden van plaatsen vervuild met radioactiviteit

Omdat kernenergie is gebruikt bij verschillende menselijke activiteiten, hebben verschillende ongevallen door radioactiviteit opgetreden. Om getroffen mensen de ernst hiervan te laten weten, is er een nucleaire ongevallenschaal vastgesteld.

Het kan u van dienst zijn: Bioplastisch: hoe zijn, typen, voor-, nadelen

De internationale schaal van nucleaire ongevallen (INES) werd in 1990 voorgesteld door de International Atomic Energy Organisation. De INES heeft een schaal van 1 tot 7, waar 7 een ernstig ongeval aangeeft.

De ernstigste voorbeelden van de radioactiviteit worden hieronder vermeld.

Hiroshima en Nagasaki (Japan)

Nucleaire bommen begonnen zich te ontwikkelen in de jaren 40 van de twintigste eeuw, gebaseerd op de studies van Albert Einstein. Deze kernwapens werden door de Verenigde Staten gebruikt tijdens de Tweede Wereldoorlog.

Op 6 augustus 1945 explodeerde een verrijkte uraniumbom over de stad Hiroshima. Dit genereerde een warmtegolf van ongeveer 300.000 ° C en een grote gammastraling -uitbraak.

Vervolgens was er een radioactieve regen die werd verspreid door de wind die de vervuiling op grotere afstand droeg. Vanwege de explosie stierf ongeveer 100.000 mensen en voor de effecten van radioactiviteit 10.000 meer in de volgende jaren.

Op 9 augustus 1945 brak er een tweede nucleaire bom uit in de stad Nagasaki. Deze tweede bom werd verrijkt door plutonium en was krachtiger dan Hiroshima.

In beide steden vertoonden de overlevenden van de explosie talloze gezondheidsproblemen. Het risico op kanker bij de bevolking nam dus toe tussen 1958 en 1998 met 44%.

Momenteel zijn er nog steeds gevolgen van radioactieve vervuiling van deze bommen. Meer dan 100 worden beschouwd om te leven.000 mensen getroffen door straling, inclusief degenen die in de baarmoeder waren.

In deze populatie zijn er hoge leukemie -indices, sarcomen, carcinomen en glaucoma's. Een groep kinderen die worden onderworpen aan straling in de buik van de moeder, vertoonde chromosomale afwijkingen.

Tsjernobil (Oekraïne)

Het wordt beschouwd als een van de ernstigste nucleaire ongevallen in de geschiedenis. Het gebeurde op 26 april 1986 in een kerncentrale en is niveau 7 in de ines.

De werknemers deden een test die een elektrische voedingssnijd simuleerde en een van de reactoren leed oververhitting. Dit veroorzaakte de explosie van waterstof in de reactor en gooide meer dan 200 ton radioactief materiaal in de atmosfeer.

Tijdens de explosie stierven meer dan 30 mensen en verspreidde de radioactieve regen zich over enkele kilometers in de buurt. Er wordt aangenomen dat als een radioactiviteit meer dan 100 stierf.000 mensen.

Het niveau van incidentie van verschillende soorten kanker nam toe met 40% in getroffen gebieden van Wit -Rusland en Oekraïne. Een van de meest voorkomende soorten kanker is zowel schildklier als leukemie.

Voorwaarden geassocieerd met het ademhalings- en spijsverteringssysteem voor blootstelling aan radioactiviteit zijn ook waargenomen. In het geval van kinderen die in de baarmoeder waren, presenteerde meer dan 40% immunologische tekortkomingen.

Ze hebben ook genetische anomalieën, verhoogde ziekten en urinestaten gepresenteerd, evenals voortijdige veroudering.

Fukushima Daiichi (Japan)

Fukushima Nuclear Power Plant, Japan. Bron: Digital Globe [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

Dit ongeval was een gevolg van een aardbeving van grootte 9 die Japan op 11 maart 2011 schudde. Vervolgens was er een tsunami die de koel- en elektriciteitssystemen van drie van de fukushima kerncentrale reactoren deactiveert.

Verschillende explosies en branden traden op in de reactoren en stralingslekken werden gegenereerd. Dit ongeval werd aanvankelijk beschreven als niveau 4, maar door de gevolgen ervan werd het vervolgens verhoogd op niveau 7.

De meeste radiocontaminatie ging naar het water, voornamelijk de zee. Er zijn momenteel grote vervuilde wateropslagtanks in dit centrale.

Deze vervuilde wateren worden beschouwd als een risico voor de ecosystemen van de Stille Oceaan. Een van de meest problematische radio -isotopen is het cesium dat gemakkelijk in water beweegt en zich kan ophopen in ongewervelde dieren.

De explosie veroorzaakte geen directe stralingsdoden en blootstellingsniveaus van radioactiviteit waren lager dan die van Tsjernobil. Sommige operators presenteerden echter enkele dagen na het ongeval wijzigingen in het DNA.

Evenzo zijn genetische veranderingen gedetecteerd in sommige populaties van dieren die worden onderworpen aan straling.

Referenties

1. Greenpeace International (2006) Tsjernobylcatastrofe, gevolgen voor de menselijke gezondheid. Managementsamenvatting. 20 pp.
2. Hazra G (2018) Radioactieve vervuiling: een overzicht. De holistische benadering van omgeving 8: 48-65.
3. Pérez B (2015) Studie van milieuvervuiling door natuurlijke radioactieve elementen. Scriptie om in aanmerking te komen voor de bachelor in natuurkunde. Faculteit Wetenschap en Engineering, Pontifical Catholic University of Peru. Lima, Peru. 80 pp
4. Osores J (2008) Milieuradioactieve vervuiling in de neotrope. Bioloog 6: 155-165.
5. Siegel en Bryan (2003) Geochemie van radioactieve besmetting. Sandia National Laboratories, Albuquerque, VS. 115 pp.
6. Ulrich K (2015) De effecten van Fukushima, de achteruitgang van de nucleaire industrie is neergeslagen. Greenpeace -rapport. 21 pp.