Type radioactieve besmetting, oorzaken, gevolgen, preventie, behandeling en voorbeelden



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

Onder de oorzaken van radioactieve besmetting zijn kernproeven die worden gemaakt voor oorlogsdoeleinden. Deze kunnen radioactieve regens genereren die enkele kilometers door de lucht rijden.

Ongevallen in kerncentrales voor het verkrijgen van energie zijn een andere belangrijke oorzaak van radioactieve besmetting. Sommige bronnen van besmetting zijn uraniummijnen, medische activiteiten en radonproductie.

Dit type milieuverontreiniging heeft ernstige gevolgen voor het milieu en de mens. De trofische ketens van ecosystemen worden aangetast en mensen kunnen ernstige gezondheidsproblemen hebben die hun dood veroorzaken.

De belangrijkste oplossing voor radioactieve besmetting is preventie; beveiligingsprotocollen moeten aanwezig zijn voor de behandeling en opslag van radioactief afval, evenals de benodigde apparatuur.

Onder de plaatsen met grote problemen van besmetting door radioactiviteit hebben we Hiroshima en Nagasaki (1945), Fukushima (2011) en Tsjernobyl in Oekraïne (1986). In alle gevallen waren de effecten op de gezondheid van blootgestelde personen ernstig en hebben zij vele doden veroorzaakt.

index

  • 1 soorten straling
    • 1.1 Alpha-straling
    • 1.2 Beta-straling
    • 1.3 Gammastraling
  • 2 soorten radioactieve besmetting
    • 2.1 Natuurlijk
    • 2.2 Kunstmatig
  • 3 oorzaken
    • 3.1 Kernproeven
    • 3.2 Kernenergieproducenten (kernreactoren)
    • 3.3 Radiologische ongevallen
    • 3.4 Uraniummijnbouw
    • 3.5 Medische activiteiten
    • 3.6 Radioactieve materialen in de natuur
  • 4 Gevolgen
    • 4.1 Over de omgeving
    • 4.2 Over mensen
  • 5 Preventie
    • 5.1 Radioactief afval
    • 5.2 Kerncentrales
    • 5.3 Bescherming van personeel dat met radioactieve elementen werkt
  • 6 Behandeling
  • 7 Voorbeelden van plaatsen die zijn verontreinigd met radioactiviteit
    • 7.1 Hiroshima en Nagasaki (Japan)
    • 7.2 Tsjernobyl (Oekraïne)
    • 7.3 Fukushima Daiichi (Japan)
  • 8 Referenties

Soorten straling

Radioactiviteit is het verschijnsel waarbij sommige lichamen energie uitzenden in de vorm van deeltjes (corpusculaire straling) of elektromagnetische golven. Dit wordt geproduceerd door de zogenaamde radio-isotopen.

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

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

Alpha-straling

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

Beta-straling

Er worden elektronen uitgestoten die een grote energie hebben, als gevolg van het uiteenvallen van protonen en neutronen. Dit type straling kan meerdere meters afleggen en kan worden gestopt door glas, aluminium of houten platen.

Gammastraling

Het is een soort elektromagnetische straling met een hoge energie, die afkomstig is van een atoomkern. De kern gaat van een aangeslagen toestand naar een lagere energiebron en er komt elektromagnetische straling vrij.

Gammastraling heeft een hoge penetratiekracht en kan honderden meters reizen. Om te stoppen zijn platen nodig van enkele centimeters lood of maximaal 1 meter beton.

Typen radioactieve besmetting

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

Volgens de oorsprong van radioactiviteit, is radioactieve besmetting van twee soorten:

natuurlijk

Dit soort vervuiling komt van radioactieve elementen die in de natuur voorkomen. Natuurlijke radioactiviteit is afkomstig van kosmische straling of van de aardkorst.

De kosmische straling bestaat uit deeltjes met hoge energie die uit de ruimte komen. Deze deeltjes worden geproduceerd wanneer supernova-explosies plaatsvinden, in de sterren en in de zon.

Wanneer de radioactieve elementen de aarde bereiken, worden ze afgeleid door het elektromagnetische veld van de planeet. Echter, bij de polen is de bescherming niet erg efficiënt en kan deze de atmosfeer binnengaan.

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

De belangrijkste radioactieve elementen van de aardmantel zijn uranium, thorium en kalium. De aarde heeft elementen verloren met korte radioactieve perioden, maar anderen hebben een levensduur van miljarden jaren. Onder de laatste zijn uranium235, uranium238, thorium232 en kalium40.

uranium235, uranium238 en thorium232 ze vormen drie radioactieve kernen die aanwezig zijn in het stof dat de sterren voortbrengt. Deze rottende radioactieve groepen geven aanleiding tot andere elementen met kortere halfwaardetijden.

Van het uiteenvallen van uranium238 het radium wordt gevormd en van dit radon (gasvormig radioactief element). Radon is de belangrijkste bron van natuurlijke radioactieve besmetting.

kunstmatig

Deze vervuiling wordt veroorzaakt door menselijke activiteiten, zoals medicijnen, mijnbouw, industrie, nucleaire testen en energieopwekking.

Tijdens het jaar 1895 ontdekte de Duitse natuurkundige Roëntgen per ongeluk kunstmatige straling. De onderzoeker ontdekte dat röntgenstralen elektromagnetische golven waren die werden veroorzaakt door de botsing van elektronen in een vacuümbuis.

Kunstmatige radio-isotopen worden geproduceerd in het laboratorium door het optreden van nucleaire reacties. In 1919 werd de eerste kunstmatige radioactieve isotoop geproduceerd uit waterstof.

De kunstmatige radioactieve isotopen worden geproduceerd vanaf het bombardement met neutronen op verschillende atomen. Deze, wanneer ze door de kernen dringen, kunnen ze destabiliseren en opladen met energie.

Kunstmatige radioactiviteit heeft talloze toepassingen op verschillende gebieden, zoals medicijnen, industrie en oorlogsactiviteiten. In veel gevallen worden deze radioactieve elementen per abuis in het milieu vrijgegeven, wat ernstige vervuilingsproblemen veroorzaakt.

oorzaken

Radioactieve besmetting kan afkomstig zijn van verschillende bronnen, meestal vanwege het verkeerd omgaan met radioactieve elementen. Enkele van de meest voorkomende oorzaken worden hieronder genoemd.

Nucleaire tests

Het verwijst naar de detonatie van verschillende experimentele kernwapens, voornamelijk voor de ontwikkeling van militaire wapens. Er zijn ook nucleaire explosies uitgevoerd om putten te graven, brandstoffen te onttrekken of een aantal infrastructuren aan te leggen.

Kernproeven kunnen atmosferisch (binnen de atmosfeer van de aarde) stratosferisch zijn (buiten de atmosfeer van de planeet), onder water en onder de grond. De atmosferische zijn het meest vervuilend, omdat ze een grote hoeveelheid radioactieve regen produceren die zich over meerdere kilometers verspreidt.

Radioactieve deeltjes kunnen waterbronnen verontreinigen en de grond bereiken. Deze radioactiviteit kan via de voedselketens verschillende trofische niveaus bereiken en gewassen beïnvloeden en zo de mens bereiken.

Een van de belangrijkste vormen van indirecte radioactieve besmetting is melk, die de populatie van kinderen kan beïnvloeden.

Sinds 1945 zijn wereldwijd zo'n 2000 kernproeven uitgevoerd. In het specifieke geval van Zuid-Amerika heeft de radioactieve neerslag voornamelijk betrekking op Peru en Chili.

Kerncentrales (kernreactoren)

Veel landen gebruiken nu kernreactoren als energiebron. Deze reactoren produceren kettinggestuurde nucleaire reacties, meestal door kernsplijting (breuk van een atoomkern).

De vervuiling komt voornamelijk door lekkage van radioactieve elementen van kerncentrales. Milieuproblemen in verband met kerncentrales zijn aanwezig sinds het midden van de jaren 1940.

Wanneer lekken optreden in kernreactoren, kunnen deze verontreinigende stoffen honderden kilometers door de lucht bewegen, wat verontreiniging van water, land en voedselbronnen heeft veroorzaakt die naburige gemeenschappen hebben getroffen.

Radiologische ongevallen

Ze komen meestal voor in verband met industriële activiteiten als gevolg van onvoldoende behandeling van de radioactieve elementen. In sommige gevallen kunnen de operators de apparatuur niet goed verwerken en kunnen ze lekken naar de omgeving genereren.

Ioniserende straling kan worden gegenereerd die schade kan toebrengen aan werknemers in de industrie, apparatuur of kan worden vrijgegeven in de atmosfeer.

Uraniummijnbouw

Uranium is een element dat wordt aangetroffen in natuurlijke afzettingen in verschillende delen van de planeet. Dit materiaal wordt veel gebruikt als grondstof voor de productie van energie in kerncentrales.

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

Het geproduceerde afval genereert een grote hoeveelheid gammastraling, die zeer schadelijk is voor levende wezens. Ook worden hoge niveaus van radon geproduceerd en kan verontreiniging van waterbronnen aan de grondwaterspiegel optreden door uitloging.

Radon is de belangrijkste bron van verontreiniging bij de werknemers van deze mijnen. Dit radioactieve gas kan gemakkelijk worden ingeademd en de luchtwegen binnendringen, waardoor longkanker ontstaat.

Medische activiteiten

In de verschillende toepassingen van nucleaire geneeskunde worden radioactieve isotopen geproduceerd, die vervolgens moeten worden weggegooid. Laboratoriummaterialen en afvalwater zijn meestal besmet met radioactieve elementen.

Evenzo kan apparatuur voor radiotherapie radioactieve besmetting genereren voor operatoren en patiënten.

Radioactieve materialen in de natuur

Radioactieve materialen in de natuur (NORM) kunnen normaal gesproken in de omgeving worden aangetroffen. Over het algemeen produceren ze geen radioactieve besmetting, maar verschillende menselijke activiteiten hebben de neiging om ze te concentreren en worden een probleem.

Sommige bronnen van concentratie van NORM-materialen zijn de verbranding van minerale kolen, op petroleum gebaseerde brandstoffen en de productie van kunstmest.

In gebieden waar afval wordt verbrand en verschillende vaste afvalstoffen kunnen zich kalium ophopen40 en radon226. In gebieden waar houtskool de belangrijkste brandstof is, komen deze radio-isotopen ook voor.

Fosforzuur dat als kunstmest wordt gebruikt, bevat veel uranium en thorium, terwijl radon en lood zich ophopen in de olie-industrie.

botsing

Over de omgeving

Waterbronnen kunnen besmet zijn met radioactieve isotopen, die de verschillende aquatische ecosystemen aantasten. Evenzo worden deze vervuilde wateren geconsumeerd door verschillende organismen die worden beïnvloed.

Wanneer bodemverontreiniging optreedt, raken ze verarmd, verliezen hun vruchtbaarheid en kunnen niet worden gebruikt in landbouwactiviteiten. Bovendien treft radioactieve besmetting trofische ketens in ecosystemen.

Planten zijn dus besmet met radio-isotopen door de grond en deze gaan over op herbivoren. Deze dieren kunnen lijden aan mutaties of sterven door het effect van radioactiviteit.

Roofdieren worden beïnvloed door verminderde beschikbaarheid van voedsel of besmet zijn door het consumeren van dieren beladen met radio-isotopen.

Over mensen

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

In de cellen vindt de radiolysis (stralingsontleding) van zowel het DNA als het daarin aanwezige water plaats. Dit resulteert in celdood of het optreden van mutaties.

Mutaties kunnen verschillende genetische afwijkingen veroorzaken die erfelijke afwijkingen of ziektes kunnen veroorzaken. Tot de meest voorkomende ziekten behoren kanker, met name schildklierkanker, omdat het jodium fixeert.

Het beenmerg kan ook worden aangetast, wat verschillende soorten anemie en zelfs leukemie veroorzaakt. Ook kan het immuunsysteem worden verzwakt, waardoor het gevoeliger wordt voor bacteriële en virale infecties.

Onder andere gevolgen zijn de onvruchtbaarheid en misvorming van foetussen van moeders die zijn blootgesteld aan radioactiviteit. Kinderen hebben misschien leerproblemen, groei en kleine hersens.

Soms kan de schade celdood veroorzaken en weefsels en organen aantasten. Als vitale organen worden aangetast, kan de dood het gevolg zijn.

het voorkomen

Radioactieve besmetting is erg moeilijk te beheersen als het eenmaal voorkomt. Daarom moeten inspanningen gericht zijn op preventie.

Radioactief afval

Het beheer van radioactief afval is een van de belangrijkste vormen van preventie. Deze moeten worden geregeld volgens veiligheidsregels om besmetting van de mensen die ze manipuleren te voorkomen.

Radioactief afval moet van andere materialen worden gescheiden en het volume ervan moet gemakkelijker worden verwerkt. In sommige gevallen wordt de behandeling van deze afvalstoffen uitgevoerd om ze in meer manipuleerbare vaste vormen te veranderen.

Vervolgens moet radioactief afval in geschikte containers worden geplaatst om te voorkomen dat het het milieu verontreinigt.

De containers worden opgeslagen op geïsoleerde locaties met beveiligingsprotocollen of kunnen ook diep in de zee worden begraven.

Kerncentrales

Een van de belangrijkste bronnen van radioactieve besmetting zijn kerncentrales. Daarom wordt aanbevolen ze op ten minste 300 km afstand van stedelijke centra te bouwen.

Het is ook belangrijk dat werknemers van kerncentrales goed zijn opgeleid om de apparatuur te behandelen en ongelukken te voorkomen. Het wordt ook aanbevolen dat de mensen in de buurt van deze faciliteiten de mogelijke risico's en manieren van handelen kennen in geval van een nucleair ongeval..

Bescherming van personeel dat met radioactieve elementen werkt

De meest effectieve preventie tegen radioactieve besmetting is dat het personeel getraind en voldoende beschermd is. Het moet worden bereikt om de blootstellingstijd van mensen aan radioactiviteit te verminderen.

De voorzieningen moeten op een passende manier worden gebouwd, waarbij poriën en kloven worden vermeden waar zich radio-isotopen kunnen verzamelen. U moet beschikken over goede ventilatiesystemen, met filters die voorkomen dat afval in het milieu terechtkomt.

Medewerkers moeten voldoende worden beschermd, zoals schermen en beschermende kleding. Bovendien moeten de gebruikte kleding en uitrusting periodiek worden ontsmet.

behandeling

Er zijn enkele maatregelen die kunnen worden genomen om de symptomen van radioactieve besmetting te verminderen. Deze kunnen bloedtransfusies, versterking van het immuunsysteem of beenmergtransplantatie omvatten.

Deze behandelingen zijn echter palliatief omdat het erg moeilijk is om radioactiviteit uit het menselijk lichaam te elimineren. Er zijn momenteel echter behandelingen gaande met chelerende moleculen die radio-isotopen in het lichaam kunnen isoleren.

Chelatoren (niet-toxische moleculen) binden zich aan radioactieve isotopen en vormen stabiele complexen die uit het lichaam kunnen worden geëlimineerd. Ze zijn in staat om chelanten te synthetiseren die in staat zijn om tot 80% van de besmetting te elimineren.

Voorbeelden van plaatsen die zijn verontreinigd met radioactiviteit

Sinds het gebruik van kernenergie in verschillende menselijke activiteiten zijn verschillende radioactieve ongevallen gebeurd. Opdat de getroffen mensen de ernst hiervan kennen, is er een schaal van nucleaire ongevallen vastgesteld.

De International Nuclear Accident Scale (INES) werd in 1990 door de Internationale Organisatie voor Atoomenergie voorgesteld. INES heeft een schaal van 1 tot 7, waarbij 7 een ernstig ongeval aangeeft.

De meest serieuze voorbeelden van radioactieve besmetting worden hieronder genoemd.

Hiroshima en Nagasaki (Japan)

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

Op 6 augustus 1945 ontplofte een met uranium verrijkte bom boven de stad Hiroshima. Dit genereerde een hittegolf van ongeveer 300.000 ° C en een grote uitbarsting van gammastraling.

Vervolgens was er een radioactieve neerslag die werd verspreid door de wind waardoor de verontreiniging op grotere afstand werd gebracht. Ongeveer 100.000 mensen stierven bij de explosie en 10.000 meer in de volgende jaren als gevolg van de effecten van radioactiviteit..

Op 9 augustus 1945 ontplofte een tweede atoombom in de stad Nagasaki. Deze tweede bom was verrijkt met plutonium en was krachtiger dan die van Hiroshima.

In beide steden vertoonden de overlevenden van de explosie talrijke gezondheidsproblemen. Aldus nam het risico op kanker in de bevolking met 44% toe tussen de jaren 1958 en 1998.

Momenteel zijn er nog steeds gevolgen van radioactieve besmetting van deze pompen. Er wordt aangenomen dat meer dan 100.000 mensen die door straling zijn getroffen, waaronder degenen die in de baarmoeder leven, leven.

In deze populatie zijn er hoge percentages leukemie, sarcomen, carcinomen en glaucomen. Een groep kinderen blootgesteld aan bestraling in de baarmoeder, presenteerde chromosomale aberraties.

Chernobyl (Oekraïne)

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

De arbeiders voerden een test uit waarbij een stroomstoring werd gesimuleerd en een van de reactoren was oververhit. Dit veroorzaakte de explosie van waterstof in de reactor en meer dan 200 ton radioactief materiaal werd in de atmosfeer gegooid.

Tijdens de ontploffing stierven meer dan 30 mensen en verspreide de radioactieve neerslag zich enkele kilometers rond. Er wordt aangenomen dat als gevolg van radioactiviteit meer dan 100.000 mensen zijn overleden.

De incidentie van verschillende soorten kanker steeg met 40% in de getroffen gebieden van Wit-Rusland en Oekraïne. Een van de meest voorkomende kankers is schildklierkanker en leukemie.

Condities geassocieerd met de ademhalings- en spijsverteringssystemen zijn ook waargenomen als gevolg van blootstelling aan radioactiviteit. In het geval van kinderen die in de baarmoeder zaten, had meer dan 40% immunologische tekortkomingen.

Er zijn ook genetische anomalieën, verhoogde voortplantings- en urinewegaandoeningen en vroegtijdige veroudering.

Fukushima Daiichi (Japan)

Dit ongeluk was het gevolg van een aardbeving met magnitude 9 die Japan schokte op 11 maart 2011. Vervolgens was er een tsunami die de koel- en elektriciteitssystemen van drie van de reactoren in de kerncentrale van Fukushima deactiveerde..

Verschillende explosies en branden vonden plaats in de reactoren en er werden stralingsfiltraties gegenereerd. Dit ongeval werd aanvankelijk geclassificeerd als niveau 4, maar vanwege de gevolgen werd het later verheven tot niveau 7.

Het merendeel van de radioactieve besmetting ging naar het water, voornamelijk de zee. Momenteel zijn er grote opslagtanks voor vervuild water in deze fabriek.

Er wordt van uitgegaan dat deze verontreinigde wateren een risico vormen voor de ecosystemen van de Stille Oceaan. Een van de lastigste radio-isotopen is cesium dat zich gemakkelijk in water verplaatst en zich kan ophopen in ongewervelden.

De explosie veroorzaakte geen directe sterfgevallen door straling en de niveaus van blootstelling aan radioactiviteit waren lager dan die van Tsjernobyl. Sommige werknemers presenteerden echter binnen enkele dagen na het ongeval veranderingen in het DNA.

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

referenties

  1. Greenpeace International (2006) De catastrofe van Tsjernobyl, gevolgen voor de menselijke gezondheid. Samenvatting 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. Thesis om te solliciteren naar een bacheloropleiding in de natuurkunde. Faculteit Wetenschappen en Technologie, Pontifical Catholic University of Peru. Lima, Peru. 80 pp
  4. Osores J (2008) Milieu radioactieve besmetting in de neotropen. Bioloog 6: 155-165.
  5. Siegel en Bryan (2003) Milieugeochemie van radioactieve besmetting. Sandia National Laboratories, Albuquerque, Verenigde Staten. 115 pp.
  6. Ulrich K (2015) De effecten van Fukushima, het verval van de nucleaire industrie snelt. Greenpeace-rapport. 21 pp.