Skażenie promieniotwórcze środowiska

1) pojawienie się w środowisku naturalnym sztucznych pierwiastków promieniotwórczych promieniotwórczość sztuczna. Głównymi źródłami skażenia promieniotwórczego środowiska są: opad promieniotwórczy globalny, powstały w wyniku testów z bronią jądrową (głównie w latach 1958-1963), katastrofy jądrowe (Czarnobyl, katastrofy w rejonie Czelabińska na Uralu w 1957 i 1967), przeróbka paliwa jądrowego (w tym radziecki program produkcji broni jądrowej uchodzący obecnie za największą katastrofę jądrową w dziejach), rutynowe i awaryjne wycieki radioaktywne w trakcie eksploatacji urządzeń jądrowych, wycieki ze składowisk odpadów promieniotwórczych, wypadki rozszczelnień źródeł promieniotwórczych wykorzystywanych w geologii, medycynie, przemyśle, itp. Głównymi sztucznymi długożyciowymi izotopami promieniotwórczymi, znajdującymi się obecnie w środowisku naturalnym na całej kuli ziemskiej, są m.in. (w nawiasach rodzaje emitowanego promieniowania i orientacyjny czas połowicznego zaniku): 137Cs (gamma, beta 30 lat), 90Sr (beta, 28 lat), 239Pu (alfa, 24 tys. lat), 240Pu (alfa, 8 tys. lat).

2) wzrost koncentracji naturalnych pierwiastków promieniotwórczych w środowisku, wywołany działalnością człowieka. Ten rodzaj skażeń związany jest głównie z eksploatacją kopalin i to nie tylko uranu - również kopalnictwo węgla prowadzi do lokalnych, niekiedy znacznych skażeń radioaktywnych związanych z gromadzeniem się radu w osadach z wód kopalnianych. Do tej klasy zaliczyć należy ok. trzykrotny wzrost stężenia izotopu węgla 14C w całej biosferze , będący wynikiem testów z bronią jądrową.

Głównym źródłem zanieczyszczeń energią jądrową są odpady promieniotwórcze.
Co to są odpady promieniotwórcze?
Odpady promieniotwórcze (radioaktywne)są to wszelkiego rodzaju przedmioty, materiały o różnych stanach skupienia, substancje organiczne i nieorganiczne, nie nadające się do dalszego wykorzystania, a zanieczyszczone objętościowo lub powierzchniowo substancjami promieniotwórczymi w stopniu przekraczającym dopuszczalne- według odpowiednich przepisów - ilości. Koncentracja substancji radioaktywnych w odpadach promieniotwórczych jest zwykle wyższa niż koncentracja tych substancji w zwykłych odpadach.

Można wyróżnić pięć głównych źródeł pochodzenia odpadów promieniotwórczych / nie licząc zastosowań militarnych energii jądrowej:
1) kopalnie rud uranu oraz zakłady przerobu tych rud,
2) produkcja paliwa reaktorowego oraz przerób paliwa wypalonego,
3) eksploatacja reaktorów energetycznych i badawczych,
4) likwidacja reaktorów jądrowych,
5) stosowanie izotopów promieniotwórczych w medycynie, przemyśle, rolnictwie i badaniach naukowych

W Polsce odpady promieniotwórcze powstają w wyniku stosowania izotopów w medycynie, przemyśle i badaniach naukowych oraz podczas ich wytwarzania. Odrębną grupę odpadów stanowi zużyte paliwo jądrowe z reaktorów badawczych / EWA , MARIA / Jest ono nadal silnie promieniotwórcze, a więc wymaga odpowiedniego zabezpieczenia. Ilość odpadów promieniotwórczych jest bardzo mała w porównaniu do ilości odpadów produkowanych przez przemysł chemiczny, czy też powstających w efekcie spalania węgla w elektrowniach lub elektrociepłowniach.

Podstawą klasyfikacji odpadów promieniotwórczych jest ich postać fizyczna, aktywność i czas połowicznego rozpadu. Stąd też mamy odpady stałe, ciekłe, gazowe, nisko-, średnio-, i wysokoaktywne, a także odpady krótkożyciowe o okresie połowicznego rozpadu nie dłuższym niż 30 lat i długożyciowe, które pozostają promieniotwórcze przez setki , a nawet tysiące lat. Sposób klasyfikacji odpadów w poszczególnych krajach jest zróżnicowany. W Polsce wyróżniamy trzy kategorie odpadów:
I kategoria - odpady beta- i gamma- promieniotwórcze.
II kategoria - odpady alfa- promieniotwórcze,
III kategoria - zużyte zamknięte źródła promieniotwórcze

Znak ostrzegawczy

Unieszkodliwianie i składowanie odpadów promieniotwórczych.

Właściwe gospodarowanie odpadami promieniotwórczymi może skutecznie zabezpieczyć człowieka i środowisko - obecnie, a także i w przyszłości przed szkodliwym wpływem emitowanego przez nie promieniowania jonizującego. Dlatego też podczas unieszkodliwiania i składowania odpadów obowiązują określone zasady:
1) minimalizowanie ilości powstających odpadów
2) odpowiednie segregowanie
3) zmniejszanie objętości
4) zestalanie i pakowanie w taki sposób, aby były chemicznie i fizycznie stabilne
5) składowanie odpadów w miejscach o właściwej strukturze geologicznej i stosowanie wszystkich technologii oraz barier, które skutecznie izolują odpady od człowieka i środowiska.

Energetyka jądrowa wcale nie należy do najbardziej niebezpiecznych. Dowodem tego może być przykład, że w ciągu 30 lat swojej pracy reaktory lekkowodne / inny typ niż reaktory w Czarnobylu /, które produkują 80% energii jądrowej na świecie, nigdy nie był przyczyną śmiertelnego wypadku. Również wybuch jądrowy reaktora podobny do wybuchu bomby jądrowej nie jest możliwy pomimo, że rdzeń reaktora może zawierać wystarczającą do tego ilość materiałów rozszczepialnych, jednak geometria ich rozmieszczenia i niewielkie wzbogacenie paliwa w izotop U-235 uniemożliwia wybuch jądrowy, nawet w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia. Ryzyko dla zdrowia i środowiska jakie stanowi elektrownia jądrowa zależy od rodzaju / typu / reaktora, lokalizacji, jakości wykonania i sposobu eksploatacji. Lokalizację elektrowni jądrowej wybiera się bardzo starannie. Teren, na którym ma rozpocząć się jej budowa musi być asejsmiczny, oddalony od lotnisk i szlaków komunikacji lotniczej, niezatapialny, wyłączony z działalności gospodarczej.

We wszechstronnie przemyślanej filozofii bezpieczeństwa elektrowni jądrowych stosowane są zasady bezpieczeństwa polegające na:
1) specyficznym sposobie konstrukcji, budowy i eksploatacji reaktora / najlepsze materiały, najnowsze technologie i urządzenia /
2) szczególnie ostrym systemie inspekcji / system zapewniania jakości
3) doborze odpowiednio wysoko kwalifikowanego personelu
4) zainstalowaniu systemów bezpieczeństwa, chroniących przed wystąpieniem awarii i jej skutkami / m.in. systemu zasilania i chłodzenia, obudowy bezpieczeństwa.

Promieniowanie jądrowe ma bardzo zły wpływ na człowieka, ponieważ nie uszkadza ciała człowieka od zewnątrz lecz przenika przez nie powodując wewnątrz różne reakcje chemiczne ich produkty zatruwają organizm i nawet w niektórych przypadkach mogą doprowadzić do śmierci. Właśnie przez to promieniowanie matki w ciąży w strefie zagrożenia radioaktywnego rodziły się dzieci "mutanty". Skutki promieniowania radioaktywnego na organizmy żywe zależą od dawki pochłoniętej przez organizm, a więc od liczby cząstek alfa i beta, które przedostały się do wnętrza ciała, oraz ich energii, a w przypadku promieni gamma - od ich natężenia. Dawka pochłonięta zależy od rodzaju źródła promieniowania (liczby i rodzaju cząstek emitowanych w ciągu sekundy), odległość między źródłem i obiektem napromieniowywanym, czasu napromieniowywania i rodzaju ośrodka przez jaki przechodzi promieniowanie między źródłem a obiektem.

Pewnym zagrożeniem dla zdrowia ludzkiego jest też aparat do rentgena pojedyncze prześwietlenie nie szkodzi, ale jeśli są one częste można zachorować na chorobę popromieniową. Lecz najniebezpieczniejsze dla zdrowia ludzi są wybuchy reaktorów oraz bomb nuklearnych oraz złe postępowanie z próbkami substancji promieniotwórczymi.

Opad promieniotwórczy globalny, skażenie promieniotwórcze obserwowane na całej powierzchni Ziemi, powstałe w wyniku prowadzenia w latach 1945-1962, w otwartej atmosferze, testów broni jądrowej(oraz kilku póĽniejszych katastrof satelitów posiadających na pokładzie substancje radioaktywne). W 1963 USA i ZSRR podpisały układ o zaprzestaniu prób jądrowych innych niż wybuchy podziemne, po 1963 próby w atmosferze kontynuowały Francja (do 1974) i Chiny (ostatni wybuch w 1980).

Łącznie zdetonowano 423 ładunki o całkowitej mocy wybuchu przekraczającej 540 Mt TNT (tj. równowartości ponad 20 000 bomb zrzuconych na Hiroszimę lub ponad 100-krotnie większej niż energia wybuchów wszystkich bombardowań lotniczych przeprowadzonych podczas II wojny światowej), ok. 217 Mt pochodziło z energii rozszczepienia, reszta z syntezy jądrowej.

Rozróżnienie to jest istotne, gdyż powyższym procesom towarzyszy wytwarzanie różnych izotopów promieniotwórczych (izotop). Próby jądrowe zwiększyły ponadto stężenia 14C i trytu (3H) oraz 85Kr w biosferze, lecz w przypadku tych izotopów, wprowadzanych do środowiska w postaci gazowej, nie można wprost mówić o opadzie promieniotwórczym. Ważniejsze izotopy promieniotwórcze w opadzie globalnym Ocenia się, że dawka skuteczna otrzymana w ciągu całego życia przez przeciętnego człowieka na Ziemi od pierwiastków promieniotwórczych z globalnego opadu promieniotwórczego wynosi 4,5 mSv (siwert), ok. połowa tej wielkości wynika ze wzrostu stężenia 14C, przy czym nieznacznie większą dawkę skuteczną otrzymuje mieszkaniec półkuli północnej niż południowej (dla porównania w czasie całego życia od tła naturalnego otrzymuje się ponad 120 mSv).

Odkrycie zjawiska globalnego opadu promieniotwórczego przyczyniło się w znacznym stopniu do narodzin świadomości ekologicznej w społeczeństwach zachodnich. Przed katastrofą w Czarnobylu globalny opad promieniotwórczy był jedynym źródłem skażeń promieniotwórczych obserwowanych na terenie całej Polski.

Rem, pozaukładowa jednostka dawki skutecznej(równoważnej), 1 rem = 0,01 Sv (siwert). Nazwa jednostki jest skrótem angielskiego terminu "rad equivalent man" (równoważnik radu dla człowieka). W byłym ZSRR jednostka rem funkcjonowała jako ber.

Siwert, Sv, jednostka dawki równoważnej. Dla promieniowania gamma 1 Sv = 1 Gy (grej), dla innych rodzajów promieniowania współczynnikiem przeliczeniowym między dawką wyrażoną w grejach a dawką wyrażoną w siwertach jest tzw. czynnik jakość (QF, współczynnik skuteczności biologicznej). 1 Sv = 100 rem. Nazwa jednostki upamiętnia R.M. Sieverta.

Agent
ageent1@wp.pl