RADIOAKTIV FORURENSNING: TYPER, ÅRSAKER, KONSEKVENSER - MILJØ - 2026

Den radioaktive forurensningen er definert som inkorporering av radioaktive uønskede elementer i miljøet. Dette kan være naturlige (radioisotoper tilstede i miljøet) eller kunstige (radioaktive elementer produsert av mennesker).

Blant årsakene til radioaktiv forurensning er kjernefysiske tester som utføres for militære formål. Disse kan generere radioaktive regn som går flere kilometer gjennom luften.

Atomeksplosjon. Kilde: Foto med tillatelse fra National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office

Ulykker i kjernekraftverk er en annen av hovedårsakene til radioaktiv forurensning. Noen forurensningskilder er uranminer, medisinsk virksomhet og radonproduksjon.

Denne typen miljøforurensning har alvorlige konsekvenser for miljøet og mennesker. Økosystemenes trofiske kjeder påvirkes, og mennesker kan ha alvorlige helseproblemer som forårsaker deres død.

Hovedløsningen for radioaktiv forurensning er forebygging; Sikkerhetsprotokoller må være på plass for håndtering og lagring av radioaktivt avfall, samt nødvendig utstyr.

Blant stedene med store problemer med radioaktiv forurensning har vi Hiroshima og Nagasaki (1945), Fukushima (2011) og Tsjernobyl i Ukraina (1986). I alle tilfeller har påvirkningen på utsatte personers helse vært alvorlig og har forårsaket mange dødsfall.

Typer av stråling

Radioaktivitet er fenomenet som noen organer avgir energi i form av partikler (corpuskulær stråling) eller elektromagnetiske bølger. Dette produseres av såkalte radioisotoper.

Radioisotoper er atomer av samme element som har en ustabil kjerne, og har en tendens til å gå i oppløsning til de når en stabil struktur. Når de går i oppløsning, avgir atomer energi og partikler som er radioaktive.

Radioaktiv stråling kalles også ionisering, siden det kan føre til ionisering (tap av elektroner) av atomer og molekyler. Disse strålene kan være av tre typer:

Alfastråling

Partikler slippes ut fra ioniserte heliumkjerner som kan reise veldig korte avstander. Inntrengningskapasiteten til disse partiklene er liten, slik at de kan stoppes av et ark.

Betastråling

Elektroner som har høy energi slippes ut, på grunn av nedbrytning av protoner og nøytroner. Denne typen stråling er i stand til å reise flere meter og kan stoppes av glass, aluminium eller treplater.

Gamma-stråling

Det er en type elektromagnetisk stråling med høy energi, som stammer fra en atomkjerne. Kjernen går fra en spent tilstand til en lavere energitilstand og elektromagnetisk stråling frigjøres.

Gamma-stråling har en høy penetrerende kraft og kan reise hundrevis av meter. For å stoppe det, er plater på flere centimeter bly eller opptil 1 meter betong nødvendig.

Typer radioaktiv forurensning

Radioaktiv forurensning kan defineres som inkorporering av uønskede radioaktive elementer i miljøet. Radioisotoper kan være til stede i vann, luft, land eller levende ting.

Avhengig av opprinnelsen til radioaktivitet, er radioaktiv forurensning av to typer:

naturlig

Denne typen forurensning kommer fra radioaktive elementer som forekommer i naturen. Naturlig radioaktivitet stammer fra kosmiske stråler eller fra jordskorpen.

Kosmisk stråling består av høyenergipartikler som kommer fra det ytre rom. Disse partiklene produseres når supernovaeksplosjoner oppstår, i stjerner og i solen.

Når radioaktive elementer når jorden, blir de avledet av planetens elektromagnetiske felt. Imidlertid er beskyttelsen på polene ikke veldig effektiv, og de kan komme inn i atmosfæren.

En annen kilde til naturlig radioaktivitet er radioisotoper som finnes i jordskorpen. Disse radioaktive elementene er ansvarlige for å opprettholde den indre varmen til planeten.

De viktigste radioaktive elementene i jordas mantel er uran, thorium og kalium. Jorden har mistet elementer med korte radioaktive perioder, men andre har en levetid på milliarder av år. Blant de sistnevnte _skiller uran ₂₃₅ , uran ₂₃₈ , thorium ₂₃₂ og kalium _{40 seg ut} .

Uran ₂₃₅ , uranium ₂₃₈ og thorium ₂₃₂ danner tre radioaktive kjerner som er til stede i støvet som skaper stjerner. Disse radioaktive gruppene når de går i oppløsning gir opphav til andre elementer med kortere halveringstid.

Radium dannes fra forfallet av uran ₂₃₈ og radon (et gassformet radioaktivt element) dannes av dette. Radon er den viktigste kilden til naturlig radioaktiv forurensning.

Kunstig

Denne forurensningen produseres av menneskelige aktiviteter, som medisin, gruvedrift, industri, kjernefysisk testing og kraftproduksjon.

I løpet av året 1895 oppdaget den tyske fysikeren Roëntgen tilfeldigvis kunstig stråling. Forskeren fant at røntgenstrålene var elektromagnetiske bølger som stammet fra kollisjonen av elektroner inne i et vakuumrør.

Kunstige radioisotoper produseres i laboratoriet ved forekomst av kjernefysiske reaksjoner. I 1919 ble den første kunstige radioaktive isotopen produsert av hydrogen.

Kunstige radioaktive isotoper produseres fra nøytronbombardement av forskjellige atomer. Disse, ved å trenge inn i kjernene, klarer å destabilisere dem og lade dem med energi.

Kunstig radioaktivitet har mange bruksområder innen forskjellige felt som medisin, industriell og militær virksomhet. I mange tilfeller frigjøres disse radioaktive elementene feil i miljøet og forårsaker alvorlige forurensningsproblemer.

Fører til

Radioaktiv forurensning kan stamme fra forskjellige kilder, vanligvis på grunn av feil håndtering av radioaktive elementer. Noen av de vanligste årsakene er nevnt nedenfor.

Atomprøver

Atomanlegg i Pennsylvania, USA. Kilde: Se side for forfattere Centers for Disease Control and Prevention's Public Health

Den viser til detonering av forskjellige eksperimentelle atomvåpen, hovedsakelig for utvikling av militære våpen. Atomeksplosjoner er også blitt utført for å grave brønner, utvinne drivstoff eller bygge infrastruktur.

Atomprøver kan være atmosfæriske (i jordens atmosfære), stratosfæriske (utenfor planetens atmosfære), under vann og under jorden. De atmosfæriske er de mest forurensende, siden de produserer en stor mengde radioaktivt regn som er spredt over flere kilometer.

Radioaktive partikler kan forurense vannkilder og når bakken. Denne radioaktiviteten kan nå forskjellige trofiske nivåer gjennom næringskjeder og påvirke avlinger og dermed nå mennesker.

En av hovedformene for indirekte radioaktiv forurensning er gjennom melk, og det er derfor den kan påvirke barn.

Siden 1945 har rundt 2000 kjernefysiske tester blitt utført over hele verden. I det spesielle tilfellet av Sør-Amerika har radioaktivt nedfall hovedsakelig påvirket Peru og Chile.

Kjernekraftgeneratorer (atomreaktorer)

Mange land bruker i dag kjernefysiske reaktorer som energikilde. Disse reaktorene produserer kontrollerte kjernekjedereaksjoner, vanligvis ved kjernefysjon (brudd på en atomkjerne).

Forurensning skjer hovedsakelig ved lekkasje av radioaktive elementer fra kjernekraftverk. Siden midten av 1940-tallet har det vært miljøproblemer knyttet til kjernekraftverk.

Når det oppstår lekkasjer i atomreaktorer, kan disse miljøgiftene bevege seg hundrevis av kilometer gjennom lufta, noe som resulterer i forurensning av vann, land og matkilder som har påvirket nærliggende samfunn.

Radiologiske ulykker

De forekommer vanligvis assosiert med industriell virksomhet, på grunn av feil håndtering av radioaktive elementer. I noen tilfeller takler ikke operatørene utstyret ordentlig, og det kan genereres lekkasjer til miljøet.

Ioniserende stråling kan genereres og forårsake skade på industriarbeidere, utstyr eller slippes ut i atmosfæren.

Uran-gruvedrift

Uran er et element som finnes i naturlige avsetninger i forskjellige områder av planeten. Dette materialet er mye brukt som råstoff for å produsere energi i kjernekraftverk.

Når disse uranforekomstene utnyttes, genereres radioaktive restelementer. Avfallsmaterialene som blir produsert frigjøres til overflaten der de samler seg og kan spres av vind eller regn.

Avfallet som produseres genererer en stor mengde gammastråling, som er veldig skadelig for levende vesener. Dessuten produseres høye nivåer av radon og forurensning av vannkilder ved grunnvannsbordet ved utvasking.

Radon er den viktigste forurensningskilden for arbeidere i disse gruvene. Denne radioaktive gassen kan enkelt inhaleres og invadere luftveiene og forårsake lungekreft.

Medisinske aktiviteter

Radioaktive isotoper produseres i forskjellige anvendelser av kjernemedisin som deretter må kastes. Laboratoriematerialer og avløpsvann er generelt forurenset med radioaktive elementer.

Tilsvarende kan strålebehandlingsutstyr generere radioaktiv forurensning både til operatører og pasienter.

Radioaktive materialer i naturen

Radioaktive materialer i naturen (NORM) kan normalt finnes i miljøet. De produserer vanligvis ikke radioaktiv forurensning, men forskjellige menneskelige aktiviteter har en tendens til å konsentrere dem, og de blir et problem.

Noen kilder til konsentrasjon av NORM-materialer er forbrenning av mineralkull, petroleumsledet brensel og produksjon av gjødsel.

I områder der søppel og forskjellige fast avfall forbrennes, kan det oppstå akkumulering av kalium ₄₀ og radon ₂₂₆ . I områder der trekull er hoveddrivstoffet, er disse radioisotoper også til stede.

Fosfatberg som brukes som gjødsel inneholder høye nivåer av uran og thorium, mens radon og bly akkumuleres i oljeindustrien.

konsekvenser

Om miljøet

Vannkilder kan være forurenset med radioaktive isotoper, som påvirker ulike akvatiske økosystemer. På samme måte blir disse forurensede farvannene konsumert av forskjellige organismer som er berørt.

Når forurensning av jord oppstår, blir de fattige, mister fruktbarheten og kan ikke brukes i landbruksaktiviteter. Videre påvirker radioaktiv forurensning næringskjeder i økosystemer.

Dermed er planter forurenset med radioisotoper gjennom jorden og disse går til planteetere. Disse dyrene kan gjennomgå mutasjoner eller dø som et resultat av radioaktivitet.

Rovdyr påvirkes av den reduserte tilgjengeligheten av mat eller av å være forurenset av inntak av dyr lastet med radioisotoper.

Om mennesker

Ioniserende stråling kan forårsake dødelig skade på mennesker. Dette skjer fordi radioaktive isotoper skader strukturen i DNAet som utgjør celler.

Radiolysis (spaltning ved stråling) forekommer i celler, både av DNA og av vannet som er i dem. Dette resulterer i celledød eller forekomst av mutasjoner.

Mutasjoner kan forårsake forskjellige genetiske avvik som kan føre til arvelige defekter eller sykdommer. Blant de vanligste sykdommene er kreft, særlig i skjoldbruskkjertelen, siden den fikser jod.

På samme måte kan benmargen bli påvirket, noe som forårsaker forskjellige typer anemi og til og med leukemi. Også immunforsvaret kan svekkes, noe som gjør det mer følsomt for bakterie- og virusinfeksjoner.

Blant andre konsekvenser er infertilitet og misdannelse hos fostre til mødre utsatt for radioaktivitet. Barn kan ha lærings- og vekstproblemer så vel som små hjerner.

Noen ganger kan skaden forårsake celledød, som påvirker vev og organer. Hvis vitale organer blir berørt, kan død føre til.

Forebygging

Radioaktiv forurensning er veldig vanskelig å kontrollere når den først oppstår. Dette er grunnen til at innsatsen bør fokuseres på forebygging.

Radioaktivt avfall

Lagring av radioaktivt avfall. Kilde: D5481026

Håndtering av radioaktivt avfall er en av hovedformene for forebygging. Disse må ordnes etter sikkerhetsforskrifter for å unngå forurensning av personene som håndterer dem.

Radioaktivt avfall bør skilles fra andre materialer og forsøke å redusere volumet for å bli lettere håndtert. I noen tilfeller blir dette avfallet behandlet for å omdanne det til mer håndterbare faste former.

Deretter må radioaktivt avfall legges i egnede beholdere for å unngå forurensning av miljøet.

Containerne lagres på isolerte steder med sikkerhetsprotokoller, eller de kan også bli gravlagt dypt i sjøen.

Atomkraftverk

En av hovedkildene til radioaktiv forurensning er kjernekraftverk. Derfor anbefales det at de bygges minst 300 km fra bysentre.

Det er også viktig at ansatte i kjernekraftverkene er tilstrekkelig opplært til å betjene utstyr og unngå ulykker. På samme måte anbefales det at befolkningen i nærheten av disse anleggene er klar over mulige risikoer og måter å handle i tilfelle en atomulykke.

Beskyttelse av personell som arbeider med radioaktive elementer

Den mest effektive forebyggingen mot radioaktiv forurensning er at personell er opplært og har tilstrekkelig beskyttelse. Det bør være mulig å redusere eksponeringstiden for mennesker for radioaktivitet.

Fasilitetene må være konstruert på riktig måte, og unngå porene og sprekker der radioisotoper kan samle seg. Gode ​​ventilasjonssystemer må være på plass, med filtre som forhindrer avfall fra å forlate omgivelsene.

Ansatte må ha tilstrekkelig beskyttelse, for eksempel skjermer og vernetøy. I tillegg må klærne og utstyret som brukes, dekontamineres med jevne mellomrom.

Behandling

Det er noen trinn som kan tas for å lindre symptomene på radioaktiv forurensning. Disse inkluderer blodoverføringer, forbedring av immunforsvaret eller benmargstransplantasjon.

Imidlertid er disse behandlingene lindrende, da det er veldig vanskelig å fjerne radioaktivitet fra menneskekroppen. Imidlertid utføres behandlinger for tiden med chelaterende molekyler som kan isolere radioisotoper i kroppen.

Kelatorer (ikke-toksiske molekyler) binder seg til radioaktive isotoper for å danne stabile komplekser som kan fjernes fra kroppen. Kelatorer er blitt syntetisert som er i stand til å eliminere opptil 80% av forurensningen.

Eksempler på steder som er forurenset med radioaktivitet

Siden kjernekraft har blitt brukt i forskjellige menneskelige aktiviteter, har det skjedd forskjellige ulykker på grunn av radioaktivitet. For at de berørte skal få vite alvoret i disse, er det etablert en skala med atomulykker.

Den internasjonale atomulykkesskalaen (INES) ble foreslått av Den internasjonale atomenergiorganisasjonen i 1990. INES har en skala fra 1 til 7, der 7 indikerer en alvorlig ulykke.

Eksempler på mer alvorlig radioaktiv forurensning er listet opp nedenfor.

Hiroshima og Nagasaki (Japan)

Atombomber begynte å bli utviklet på 40-tallet av 1900-tallet, basert på studier av Albert Einstein. Disse atomvåpnene ble brukt av USA under andre verdenskrig.

6. august 1945 eksploderte en urananriket bombe over byen Hiroshima. Dette genererte en hetebølge på rundt 300.000 ° C og et stort utbrudd av gammastråling.

Deretter ble det produsert et radioaktivt nedfall som ble spredt av vinden, og tok forurensningen lenger bort. Omtrent 100 000 mennesker døde av eksplosjonen, og 10 000 flere ble drept av radioaktivitet i årene etter.

9. august 1945 eksploderte en andre atombombe i byen Nagasaki. Denne andre bomben ble beriket i plutonium og var kraftigere enn Hiroshima.

I begge byer hadde de overlevende etter eksplosjonen mange helseproblemer. Dermed økte risikoen for kreft i befolkningen med 44% mellom 1958 og 1998.

For øyeblikket er det fortsatt konsekvenser av den radioaktive forurensningen av disse bombene. Det anses at det bor mer enn 100 000 mennesker berørt av stråling, inkludert de som var i livmoren.

I denne populasjonen er det høye mengder leukemi, sarkomer, karsinomer og glaukom. En gruppe barn utsatt for stråling i livmoren, presenterte kromosomavvik.

Tsjernobyl (Ukraina)

Det regnes som en av de mest alvorlige atomulykkene i historien. Det skjedde 26. april 1986 ved et atomkraftverk og er nivå 7 ved INES.

Arbeiderne gjennomførte en test som simulerte et strømbrudd og en av reaktorene ble overopphetet. Dette forårsaket hydrogeneksplosjonen inne i reaktoren, og mer enn 200 tonn radioaktivt materiale ble kastet ut i atmosfæren.

Under eksplosjonen døde mer enn 30 mennesker og radioaktivt nedfall spredte seg i flere kilometer rundt. Det anses at mer enn 100 000 mennesker døde som følge av radioaktiviteten.

Forekomsten av forskjellige typer kreft økte med 40% i de berørte områdene i Hviterussland og Ukraina. En av de vanligste kreftformene er kreft i skjoldbruskkjertelen så vel som leukemi.

Forhold assosiert med luftveiene og fordøyelsessystemene har også blitt observert på grunn av eksponering for radioaktivitet. For barn som var i livmoren, hadde mer enn 40% immunologiske mangler.

Det har også vært genetiske avvik, en økning i sykdommer i forplantnings- og urinsystemet samt for tidlig aldring.

Fukushima Daiichi (Japan)

Fukushima kjernekraftverk, Japan. Kilde: Digital Globe

Denne ulykken var et resultat av et jordskjelv med styrke 9 som rammet Japan 11. mars 2011. Deretter skjedde en tsunami som deaktiverte kjøle- og elsystemene til tre av reaktorene ved Fukushima kjernekraftverk.

Flere eksplosjoner og branner oppstod i reaktorene og det ble generert strålingslekkasjer. Denne ulykken ble opprinnelig klassifisert som nivå 4, men på grunn av dens konsekvenser ble den senere hevet til nivå 7.

Det meste av den radioaktive forurensningen gikk til vannet, hovedsakelig havet. Det er for tiden store lagringstanker for forurenset vann på dette anlegget.

Disse forurensede farvannene anses som en risiko for økosystemene i Stillehavet. En av de mest problematiske radioisotoper er cesium, som beveger seg lett i vann og kan samle seg i virvelløse dyr.

Eksplosjonen forårsaket ikke direkte strålingsdødsfall, og nivåene av radioaktivitetseksponering var lavere enn Tsjernobyl. Noen arbeidere hadde imidlertid DNA-endringer i løpet av dager etter ulykken.

Tilsvarende har genetiske endringer blitt påvist i noen populasjoner av dyr utsatt for stråling.

referanser

1. Greenpeace International (2006) Tsjernobyl-katastrofen, konsekvenser for menneskers helse. Kortfattet sammendrag. 20 pp.
2. Hazra G (2018) Radioaktiv forurensning: en oversikt. Den helhetlige tilnærmingen til miljø 8: 48-65.
3. Pérez B (2015) Studie av miljøforurensning på grunn av naturlige radioaktive elementer. Oppgave for å søke graden i fysikk. Fakultet for naturvitenskap og ingeniørvitenskap, Pontificia Universidad Católica del Perú. Lima Peru. 80 pp
4. Bears J (2008) Radioaktiv miljøforurensning i Neotropics. Biolog 6: 155-165.
5. Siegel og Bryan (2003) Miljøgeokjemi av radioaktiv forurensning. Sandia National Laboratories, Albuquerque, USA. 115 pp.
6. Ulrich K (2015) Effektene av Fukushima, nedgangen i atomindustrien faller ut. Greenpeace-rapport. 21 pp.