Radyoaktif kirlenme tipleri, nedenleri, sonuçları, önleme, arıtma ve örnekler



radyoaktif kirlenme istenmeyen radyoaktif elementlerin çevreye dahil edilmesi olarak tanımlanır. Bu doğal (ortamda bulunan radyoizotoplar) veya yapay (insanlar tarafından üretilen radyoaktif elementler) olabilir.

Radyoaktif kirlenmenin nedenleri arasında, savaşa yönelik amaçlar için yapılan nükleer testler var. Bunlar havada birkaç kilometre ilerleyen radyoaktif yağmurlar üretebilir..

Nükleer santrallerde enerji elde etmek için kazalar, radyoaktif kirlenmenin bir diğer önemli nedenidir. Bazı kirlenme kaynakları uranyum madenleri, tıbbi faaliyetler ve radon üretimidir..

Bu tür çevre kirliliğinin çevre ve insanlar için ciddi sonuçları vardır. Ekosistemlerin trofik zincirleri etkilenir ve insanlar ölümlerine yol açan ciddi sağlık sorunları yaşayabilir.

Radyoaktif kirlenmenin ana çözümü önlemedir; Gerekli ekipmanın yanı sıra radyoaktif atıkların taşınması ve depolanması için güvenlik protokolleri bulunmalıdır..

Radyoaktivite nedeniyle çok fazla kirlenme sorunu olan yerler arasında Ukrayna'da Hiroşima ve Nagazaki (1945), Fukushima (2011) ve Çernobil'e (1986) sahibiz. Her durumda, maruz kalan kişilerin sağlığı üzerindeki etkiler ciddi olmuştur ve birçok ölüme neden olmuştur..

indeks

  • 1 radyasyon türleri
    • 1.1 Alfa radyasyonu
    • 1.2 Beta radyasyonu
    • 1.3 Gama radyasyonu
  • 2 Radyoaktif kirlenme türleri
    • 2.1 Doğal
    • 2.2 Yapay
  • 3 Sebep
    • 3.1 Nükleer testler
    • 3.2 Nükleer enerji jeneratörleri (nükleer reaktörler)
    • 3.3 Radyolojik kazalar
    • 3.4 Uranyum madenciliği
    • 3.5 Tıbbi faaliyetler
    • 3.6 Doğadaki radyoaktif maddeler
  • 4 Sonuçlar
    • 4.1 Çevre hakkında
    • 4.2 İnsanlar hakkında
  • 5 Önleme
    • 5.1 Radyoaktif atık
    • 5.2 Nükleer santraller
    • 5.3 Radyoaktif elementlerle çalışan personelin korunması
  • 6 Tedavi
  • 7 Radyoaktivite ile kirlenmiş yerlere örnekler
    • 7.1 Hiroşima ve Nagazaki (Japonya)
    • 7.2 Çernobil (Ukrayna)
    • 7.3 Fukushima Daiichi (Japonya)
  • 8 Kaynakça

Radyasyon türleri

Radyoaktivite, bazı cisimlerin parçacıklar (korpüsküler radyasyon) veya elektromanyetik dalgalar şeklinde enerji yaydığı olgudur. Bu sözde radyoizotoplar tarafından üretilir.

Radyoizotoplar, dengesiz bir çekirdeğe sahip ve aynı yapıya ulaşana kadar parçalanması gereken aynı elementin atomlarıdır. Parçalandıklarında atomlar enerji ya da radyoaktif olan parçacıklar yayarlar..

Radyoaktif radyasyon ayrıca iyonlaştırıcı olarak da adlandırılır, çünkü atomların ve moleküllerin iyonlaşmasına (elektron kaybına) neden olabilir. Bu radyasyonlar üç tipte olabilir:

Alfa radyasyonu

Parçacıklar, çok kısa mesafelere gidebilen iyonize helyum çekirdeklerinden yayılır. Bu partiküllerin penetrasyon kapasitesi küçüktür, bu nedenle bir kağıt yaprağı ile durdurulabilirler.

Beta radyasyonu

Protonların ve nötronların parçalanmasından dolayı büyük bir enerjiye sahip olan elektronlar salınır. Bu tür radyasyon birkaç metre hareket edebilir ve cam, alüminyum veya ahşap plakalarla durdurulabilir.

Gama radyasyonu

Atom çekirdeğinden kaynaklanan yüksek enerjili bir elektromanyetik radyasyon türüdür. Çekirdek heyecanlı bir durumdan daha düşük bir enerjiye geçiyor ve elektromanyetik radyasyon yayılıyor.

Gama radyasyonu yüksek penetrasyon gücüne sahiptir ve yüzlerce metre yol alabilir. Durdurmak için birkaç santimetre kurşun veya 1 metreye kadar beton plakalar gerekir.

Radyoaktif kirlenme türleri

Radyoaktif kirlenme, istenmeyen radyoaktif elementlerin çevreye dahil edilmesi olarak tanımlanabilir. Radyoizotoplar suda, havada, karada veya canlılarda bulunabilir..

Radyoaktivitenin kökenine göre, radyoaktif kirlenme iki türdendir:

doğal

Bu tür kirlilik, doğada meydana gelen radyoaktif unsurlardan kaynaklanmaktadır. Doğal radyoaktivite kozmik ışınlardan veya yer kabuğundan kaynaklanır.

Kozmik radyasyon, uzaydan gelen yüksek enerjili parçacıklar tarafından oluşturulur. Bu parçacıklar süpernova patlaması meydana geldiğinde, yıldızlarda ve Güneşin altında üretilir..

Radyoaktif elementler Dünya'ya ulaştığında gezegenin elektromanyetik alanı tarafından yönlendirilirler. Bununla birlikte, kutuplarda koruma çok verimli değildir ve atmosfere girebilir..

Bir başka doğal radyoaktivite kaynağı da yer kabuğunda mevcut olan radyoizotoplardır. Bu radyoaktif elementler gezegenin iç sıcaklığını korumaktan sorumludur..

Dünyanın mantosunun ana radyoaktif elementleri uranyum, toryum ve potasyumdur. Dünya kısa radyoaktif periyotlarla elementleri kaybetti, ancak diğerlerinin milyarlarca yıl ömrü var. İkincisi arasında uranyum vardır.235, uranyum238, toryum232 ve potasyum40.

uranyum235, uranyum238 ve toryum232 tozları yıldızlardan kaynaklanan üç radyoaktif çekirdek oluştururlar. Bu çürüyen radyoaktif gruplar, yarı ömrü kısa olan diğer elementlere yol açar.

Uranyum dağılmasından238 radyum oluşur ve bu radondan (gaz halinde radyoaktif element). Radon, doğal radyoaktif kirlenmenin ana kaynağıdır.

yapay

Bu kirlilik, tıp, madencilik, sanayi, nükleer testler ve enerji üretimi gibi insan faaliyetleri tarafından üretiliyor..

1895 yılında, Alman fizikçi Roëntgen, yanlışlıkla yapay radyasyonu keşfetti. Araştırmacı, X ışınlarının bir vakum tüpü içindeki elektronların çarpışmasından kaynaklanan elektromanyetik dalgalar olduğunu buldu..

Yapay radyoizotoplar, laboratuvarda nükleer reaksiyonların meydana gelmesiyle üretilir. 1919'da ilk yapay radyoaktif izotop hidrojenden üretildi..

Yapay radyoaktif izotoplar nötronlarla bombardımandan farklı atomlara üretilir. Bunlar, çekirdeğe nüfuz ederken onları dengesizleştirmeyi ve enerji ile şarj etmeyi başarır.

Yapay radyoaktivite, tıp, endüstri ve savaş aktiviteleri gibi farklı alanlarda sayısız uygulamaya sahiptir. Çoğu durumda, bu radyoaktif elementler yanlışlıkla ciddi kirlilik sorunlarına neden olan çevreye salınır.

nedenleri

Radyoaktif kirlenme, genellikle radyoaktif elementlerin yanlış kullanımı nedeniyle farklı kaynaklardan kaynaklanabilir. En sık nedenlerden bazıları aşağıda belirtilmiştir..

Nükleer testler

Özellikle askeri silahların geliştirilmesi için farklı deneysel nükleer silahların patlaması anlamına geliyor. Kuyu kazmak, yakıt çıkarmak veya bazı altyapılar inşa etmek için nükleer patlamalar da yapıldı..

Nükleer testler atmosferik (Dünya atmosferinin içinde) stratosferik (gezegenin atmosferinin dışında), su altında ve yeraltında olabilir. Atmosferik olanlar, en fazla kirletici olanıdır, çünkü birkaç km içinde dağılan çok miktarda radyoaktif yağmur üretirler..

Radyoaktif parçacıklar su kaynaklarını kirletebilir ve toprağa ulaşabilir. Bu radyoaktivite, besin zincirleri yoluyla farklı trofik seviyelere ulaşabilir ve mahsulleri etkileyebilir ve böylece insana ulaşabilir..

Endirekt radyoaktif kirlenmenin ana biçimlerinden biri, çocuk popülasyonunu etkileyebilecek sütten geçer..

1945'ten beri dünya çapında 2.000 nükleer test yapılmıştır. Özel Güney Amerika örneğinde, radyoaktif serpinti çoğunlukla Peru ve Şili'yi etkiledi..

Nükleer enerji jeneratörleri (nükleer reaktörler)

Artık birçok ülke nükleer reaktörleri enerji kaynağı olarak kullanıyor. Bu reaktörler, genellikle nükleer fisyonla (atom çekirdeğinin kırılması) zincir kontrollü nükleer reaksiyonlar üretir..

Kirlilik, başlıca radyoaktif elementlerin nükleer santrallerden sızmasından kaynaklanmaktadır. 1940'lı yılların ortasından beri nükleer santrallerle ilgili çevresel problemler mevcuttur..

Nükleer reaktörlerde sızıntılar meydana geldiğinde, bu kirleticiler yakındaki toplulukları etkileyen su, toprak ve besin kaynaklarının kirlenmesine neden olan hava yoluyla yüzlerce kilometre boyunca hareket edebilir..

Radyolojik kazalar

Genellikle radyoaktif elementlerin yetersiz kullanımı nedeniyle endüstriyel faaliyetlerle bağlantılı olarak ortaya çıkarlar. Bazı durumlarda, operatörler ekipmanı doğru şekilde kullanmaz ve çevreye sızıntı yapabilir..

Endüstri işçilerine, ekipmanlarına zarar verebilecek veya atmosfere salınabilecek iyonlaştırıcı radyasyon üretilebilir.

Uranyum madenciliği

Uranyum, gezegenin farklı bölgelerinde doğal birikintilerde bulunan bir elementtir. Bu malzeme, nükleer santrallerde enerji üretmek için yaygın olarak hammadde olarak kullanılmaktadır..

Bu uranyum birikintilerinin kullanımı gerçekleştirildiğinde, radyoaktif artık elementler üretilir. Üretilen atık maddeler biriktirdikleri yüzeye salınır ve rüzgar ya da yağmurla dağılabilir.

Üretilen atık, canlılara çok zararlı olan büyük miktarda gama radyasyonu üretmektedir. Ayrıca, yüksek seviyelerde radon üretilir ve su kaynağında su kaynaklarının kirlenmesi sızıntı yoluyla oluşabilir..

Radon, bu madenlerin işçilerinde ana kirlilik kaynağıdır. Bu radyoaktif gaz kolayca solunabiliyor ve solunum sistemini istila ederek akciğer kanseri yaratabiliyor.

Tıbbi faaliyetler

Farklı nükleer tıp uygulamalarında, daha sonra atılması gereken radyoaktif izotoplar üretilir. Laboratuar malzemeleri ve atık sular genellikle radyoaktif elementlerle kirlenir.

Aynı şekilde, radyoterapi cihazı, operatörlere olduğu kadar hastalara da radyoaktif bulaşmaya neden olabilir..

Doğada radyoaktif malzemeler

Doğada bulunan radyoaktif maddeler (NORM) normal olarak çevrede bulunabilir. Genel olarak radyoaktif kirlenme oluşturmazlar, ancak farklı insan aktiviteleri onları yoğunlaştırma eğilimindedir ve bir sorun haline gelmektedir.

NORM malzemelerinin bazı konsantrasyon kaynakları, maden kömürünün, petrol bazlı yakıtların yakılması ve gübre üretimidir..

Çöp yakma alanlarında ve farklı katı atıklar potasyum biriktirebilir40 ve radon226. Kömürün ana yakıt olduğu bölgelerde, bu radyoizotoplar da oluşur..

Gübre olarak kullanılan fosforik kaya, yüksek düzeyde uranyum ve toryum içerirken, radon ve kurşun petrol endüstrisinde birikir..

darbe

Çevre hakkında

Su kaynakları, çeşitli su ekosistemlerini etkileyen radyoaktif izotoplarla kirlenebilir. Aynı şekilde, bu kirli sular, etkilenen çeşitli organizmalar tarafından tüketilir..

Toprak kirliliği meydana geldiğinde fakirleşir, doğurganlıklarını kaybeder ve tarımsal faaliyetlerde kullanılamaz. Ek olarak, radyoaktif kirlenme ekosistemlerdeki trofik zincirleri etkiler..

Böylece, bitkiler toprakta radyoizotoplarla kirlenir ve bunlar otoburlara geçer. Bu hayvanlar radyoaktivitenin etkisiyle mutasyonlara maruz kalabilir veya ölebilir.

Yırtıcı hayvanlar, yiyecek bulunabilirliğinin azalmasından veya radyoizotoplarla yüklü hayvanların tüketilmesinden dolayı kirletilmekten etkilenir..

İnsanlar hakkında

İyonize radyasyon insanlarda ölümcül hasara neden olabilir. Bu, radyoaktif izotopların, hücreleri oluşturan DNA'nın yapısına zarar vermesi nedeniyle oluşur..

Hücrelerde, hem DNA'nın hem de içindeki suyun radyolizi (radyasyon ayrışması) oluşur. Bu hücre ölümü veya mutasyonların oluşması ile sonuçlanır.

Mutasyonlar kalıtsal kusurlara veya hastalıklara neden olabilen farklı genetik anormalliklere neden olabilir. En sık görülen hastalıklar arasında kanser, özellikle iyotu düzelttiği için tiroid kanseri yer alır..

Kemik iliği de farklı anemi ve hatta lösemiye neden olan etkilenebilir. Ayrıca, bağışıklık sistemi zayıflatılarak bakteriyel ve viral enfeksiyonlara karşı daha duyarlı hale getirilebilir..

Diğer sonuçlar arasında, radyoaktiviteye maruz kalan annelerin fetüslerinin kısırlığı ve malformasyonu var. Çocukların öğrenme sorunları, büyümeleri ve küçük beyinleri olabilir..

Bazen hasar doku ve organları etkileyen hücre ölümüne neden olabilir. Hayati organların etkilenmesi durumunda ölüm meydana gelebilir.

önleme

Radyoaktif kirlenmenin meydana geldikten sonra kontrol edilmesi çok zordur. Bu yüzden çabalar önleme üzerinde yoğunlaşmalı.

Radyoaktif atık

Radyoaktif atıkların yönetimi, önlenmenin ana biçimlerinden biridir. Bunlar, kendilerini manipüle eden kişilerin kirlenmesini önlemek için güvenlik kurallarına uygun olarak düzenlenmelidir..

Radyoaktif atıkların diğer malzemelerden ayrılması ve daha kolay taşınması için hacmini azaltmaya çalışılması gerekir. Bazı durumlarda, bu atıkların işlenmesi onları daha manipüle edilebilir katı formlara dönüştürmek için gerçekleştirilir..

Daha sonra, radyoaktif atıkların çevreyi kirletmesini önlemek için uygun kaplara yerleştirilmelidir..

Konteynırlar, güvenlik protokolleri ile izole edilmiş alanlarda depolanır veya denizin derinliklerine de gömülebilir..

Nükleer santraller

Radyoaktif kirlenmenin ana kaynaklarından biri nükleer santrallerdir. Bu nedenle şehir merkezlerinden en az 300 km uzağa inşa edilmeleri önerilir..

Ayrıca, nükleer santral çalışanlarının ekipmanı ele almak ve kazaları önlemek için uygun şekilde eğitilmiş olmaları da önemlidir. Ayrıca, bu tesislerin yakınında bulunan kişilerin nükleer bir kaza durumunda oluşabilecek riskleri ve davranış biçimlerini bilmeleri önerilir..

Radyoaktif elementlerle çalışan personelin korunması

Radyoaktif kirlenmeye karşı en etkili korunma, personelin eğitilmiş olması ve yeterli korumaya sahip olmasıdır. İnsanların radyoaktiviteye maruz kalma sürelerini azaltmak için sağlanmalıdır..

Tesisler, radyoizotopların birikebileceği gözeneklerden ve çatlaklardan kaçınarak uygun bir şekilde inşa edilmelidir. Atıkların çevreye salınmasını önleyen filtrelerle iyi havalandırma sistemlerine sahip olmalısınız.

Çalışanlar ekranlar ve koruyucu kıyafetler gibi yeterli korumaya sahip olmalıdır. Ayrıca, kullanılan kıyafet ve ekipmanlar periyodik olarak dekontamine edilmelidir.

tedavi

Radyoaktif kirlenme semptomlarını hafifletmek için alınabilecek bazı önlemler var. Bunlar kan nakli, bağışıklık sistemi gelişimi veya kemik iliği nakli olabilir.

Bununla birlikte, bu tedaviler palyatiftir çünkü insan vücudundan radyoaktiviteyi ortadan kaldırmak çok zordur. Bununla birlikte, vücutta radyoizotopları izole edebilen şelatlama molekülleri ile tedaviler halen devam etmektedir..

Şelatörler (toksik olmayan moleküller) vücuttan elimine edilebilecek stabil kompleksler oluşturan radyoaktif izotoplara bağlanır. Kirlenmenin% 80'ini ortadan kaldırabilen çelatları sentezleyebildiler..

Radyoaktivite ile kirlenmiş yerlere örnekler

Nükleer enerjinin farklı insan faaliyetlerinde kullanılmasından bu yana çeşitli radyoaktif kazalar meydana geldi. Etkilenen kişilerin bunların ciddiyetini bilmesi için bir nükleer kaza ölçeği belirlenmiştir..

Uluslararası Nükleer Kaza Ölçeği (INES) 1990'da Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu tarafından önerildi. INES'in 1 ila 7 arasında bir ölçeği var..

En ciddi radyoaktif kirlenme örnekleri aşağıda belirtilmiştir..

Hiroşima ve Nagazaki (Japonya)

Albert Einstein'ın çalışmalarına dayanarak, yirminci yüzyılın 40'lı yıllarda nükleer bombalar gelişmeye başladı. Bu nükleer silahlar, II. Dünya Savaşı sırasında ABD tarafından kullanıldı..

6 Ağustos 1945'te Hiroşima şehri üzerinde uranyum bakımından zengin bir bomba patladı. Bu, yaklaşık 300.000 ° C'lik bir ısı dalgası ve büyük bir gamma radyasyon patlaması üretti..

Daha sonra, kontaminasyonu daha büyük bir mesafeye getiren rüzgârla saçılan bir radyoaktif serpinti vardı. Patlamada yaklaşık 100.000 kişi ve sonraki yıllarda radyoaktivitenin etkileri nedeniyle 10.000 kişi öldü..

9 Ağustos 1945'te Nagazaki şehrinde ikinci bir nükleer bomba patladı. Bu ikinci bomba plütonyum ile zenginleştirildi ve Hiroşima'nınkinden daha güçlüydü..

Her iki şehirde de, patlamadan kurtulanlar çok sayıda sağlık sorunu sundu. Böylece, nüfus içerisindeki kanser riski, 1958 ve 1998 yılları arasında% 44 arttı..

Halen bu pompaların radyoaktif kirlenmesinin sonuçları vardır. Rahimde olanlar da dahil olmak üzere radyasyondan etkilenen 100.000'den fazla insanın yaşadığı düşünülmektedir..

Bu popülasyonda yüksek lösemi, sarkom, karsinom ve glokom oranları vardır. Rahimde radyasyona maruz kalan bir grup çocukta kromozomal sapmalar mevcuttu.

Çernobil (Ukrayna)

Tarihin en ciddi nükleer kazalarından biri olarak kabul edilir. 26 Nisan 1986'da bir nükleer santralde gerçekleşti ve INES'te 7. seviye oldu..

İşçiler elektrik kesintisini simüle eden bir test yapıyorlardı ve reaktörlerden biri aşırı ısınmıştı. Bu, reaktör içinde hidrojen patlamasına neden oldu ve atmosfere 200 tondan fazla radyoaktif madde atıldı.

Patlama sırasında 30'dan fazla kişi öldü ve radyoaktif serpinti birkaç kilometre etrafa yayıldı. Radyoaktivite sonucu olarak 100.000'den fazla insanın öldüğü düşünülmektedir..

Belarus ve Ukrayna'nın etkilenen alanlarında farklı kanser türlerinin görülme oranı% 40 arttı. En yaygın kanserlerden biri, löseminin yanı sıra tiroid kanseridir.

Radyoaktiviteye maruz kalması nedeniyle solunum ve sindirim sistemleri ile ilgili durumlar da gözlenmiştir. Rahimde olan çocukların% 40'ından fazlasında immünolojik eksiklikler vardı..

Ayrıca genetik anomaliler, artmış üreme ve üriner sistem hastalıkları ve erken yaşlanma olmuştur..

Fukushima Daiichi (Japonya)

Bu kaza, 11 Mart 2011'de Japonya'yı sarsan 9 büyüklüğünde bir deprem sonucunda meydana geldi. Ardından, Fukushima nükleer santralindeki üç reaktörün soğutma ve elektrik sistemlerini devre dışı bırakan bir tsunami vardı..

Reaktörlerde birkaç patlama ve yangın meydana geldi ve radyasyon filtrelemeleri üretildi. Bu kaza başlangıçta 4. seviye olarak sınıflandırıldı, ancak sonuçlarından dolayı 7. seviyeye çıkarıldı..

Radyoaktif kirlenmenin çoğu suya, özellikle de denizlere gitti. Şu anda bu tesiste kirli su için büyük depolama tankları bulunmaktadır..

Bu kirli suların Pasifik Okyanusu'nun ekosistemleri için bir risk olduğu düşünülmektedir. En sıkıntılı radyoizotoplardan biri suda kolayca hareket eden ve omurgasızlarda birikebilen sezyumdur..

Patlama doğrudan radyasyon ölümlerine neden olmadı ve radyoaktiviteye maruz kalma seviyeleri Çernobil'den daha düşüktü. Bununla birlikte, bazı çalışanlar kazanın birkaç günü içinde DNA'da değişiklikler sundu.

Aynı şekilde, radyasyona maruz kalan bazı hayvan popülasyonlarında genetik değişiklikler tespit edilmiştir..

referanslar

  1. Greenpeace International (2006) Çernobil felaketi, insan sağlığına sonuçları. Yönetici özeti 20 s.
  2. Hazra G (2018) Radyoaktif kirlilik: genel bir bakış. Çevreye bütünsel yaklaşım 8: 48-65.
  3. Pérez B (2015) Doğal radyoaktif elementlerden kaynaklanan çevre kirliliği çalışması. Fizikte lisans derecesine başvurmak için tez. Peru Teknik Katolik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Lima, Peru. 80 s
  4. Osores J (2008) Neotropiklerde çevresel radyoaktif kirlenme. Biyolog 6: 155-165.
  5. Siegel ve Bryan (2003) Radyoaktif kirlenmenin çevresel jeokimyası. Sandia Ulusal Laboratuvarları, Albuquerque, ABD. 115 s.
  6. Ulrich K (2015) Fukuşima'nın etkisi, nükleer sanayinin gerilemesiyle birlikte hızla ilerliyor. Greenpeace raporu. 21 s.