RADYOAKTIF KIRLENME: TÜRLERI, NEDENLERI, SONUÇLARI - ÇEVRE

Radyoaktif kirlenme ortamında radyoaktif istenmeyen elemanların dahil olarak tanımlanır. Bu doğal (çevrede bulunan radyoizotoplar) veya yapay (insanlar tarafından üretilen radyoaktif elementler) olabilir.

Radyoaktif kirlenmenin nedenleri arasında askeri amaçlarla yapılan nükleer testler bulunmaktadır. Bunlar havada birkaç kilometre yol alan radyoaktif yağmurlar oluşturabilir.

Nükleer patlama. Kaynak: Ulusal Nükleer Güvenlik İdaresi / Nevada Şantiye Ofisi'nin izniyle

Nükleer santrallerdeki kazalar, radyoaktif kirlenmenin ana nedenlerinden bir diğeridir. Bazı kontaminasyon kaynakları uranyum madenleri, tıbbi faaliyetler ve radon üretimidir.

Bu tür çevre kirliliğinin çevre ve insan için ciddi sonuçları vardır. Ekosistemlerin trofik zincirleri etkilenir ve insanların ölümüne neden olan ciddi sağlık sorunları olabilir.

Radyoaktif kontaminasyon için ana çözüm önlemedir; Radyoaktif atıkların işlenmesi ve depolanması için gerekli ekipmanın yanı sıra güvenlik protokolleri yürürlükte olmalıdır.

Büyük radyoaktif kirlenme sorunları olan yerler arasında Hiroshima ve Nagasaki (1945), Fukushima (2011) ve Ukrayna'da Çernobil (1986) var. Her durumda, maruz kalan kişilerin sağlığı üzerindeki etkiler ciddi olmuştur ve birçok ölüme neden olmuştur.

Radyasyon türleri

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

Radyoizotoplar, kararsız bir çekirdeğe sahip aynı elementin atomlarıdır ve kararlı bir yapıya ulaşana kadar parçalanma eğilimindedir. Atomlar parçalandıklarında enerji ve radyoaktif parçacıklar yayarlar.

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

Alfa radyasyonu

Parçacıklar, çok kısa mesafelerde seyahat edebilen iyonize helyum çekirdeklerinden yayılır. Bu parçacıkların penetrasyon kapasitesi küçüktür, bu nedenle bir kağıt parçasıyla durdurulabilirler.

Beta radyasyonu

Protonların ve nötronların bozunması nedeniyle yüksek enerjiye sahip elektronlar yayılır. Bu tür radyasyon birkaç metre hareket kabiliyetine sahiptir ve cam, alüminyum veya ahşap plakalarla durdurulabilir.

Gama radyasyonu

Atom çekirdeğinden kaynaklanan yüksek enerjili bir elektromanyetik radyasyon türüdür. Çekirdek, uyarılmış bir durumdan daha düşük bir enerji durumuna geçer ve elektromanyetik radyasyon salınır.

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

Radyoaktif kirlenme türleri

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

Radyoaktivitenin kökenine bağlı olarak, radyoaktif kontaminasyon iki türdendir:

doğal

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

Kozmik radyasyon, uzaydan gelen yüksek enerjili parçacıklardan oluşur. Bu parçacıklar yıldızlarda ve Güneş'te süpernova patlamaları meydana geldiğinde üretilir.

Radyoaktif elementler Dünya'ya ulaştığında gezegenin elektromanyetik alanı tarafından saptırılırlar. Ancak kutuplarda koruma çok verimli değildir ve atmosfere girebilirler.

Başka bir doğal radyoaktivite kaynağı, yer kabuğunda bulunan radyoizotoplardır. Bu radyoaktif elementler, gezegenin iç ısısını korumaktan sorumludur.

Dünya'nın mantosundaki ana radyoaktif elementler uranyum, toryum ve potasyumdur. Dünya, kısa radyoaktif dönemlerle elementleri kaybetti, ancak diğerlerinin milyarlarca yıllık bir ömrü var. İkincisi arasında uranyum ₂₃₅ , uranyum ₂₃₈ , toryum ₂₃₂ ve potasyum _{40 öne çıkıyor} .

Uranyum ₂₃₅ , uranyum ₂₃₈ ve toryum ₂₃₂ , yıldızları oluşturan tozda bulunan üç radyoaktif çekirdek oluşturur. Bu radyoaktif gruplar, parçalanırken daha kısa yarı ömre sahip diğer elementlere yol açar.

Radyum, uranyum _238'in çürümesinden oluşur ve bundan radon (gaz halindeki radyoaktif bir element) oluşur. Radon, doğal radyoaktif kirlenmenin ana kaynağıdır.

Yapay

Bu kirlilik tıp, madencilik, endüstri, nükleer test ve enerji üretimi gibi insan faaliyetleri tarafından üretilir.

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

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

Yapay radyoaktif izotoplar, farklı atomların nötron bombardımanından üretilir. Bunlar, çekirdeklere nüfuz ederek, onları istikrarsızlaştırmayı ve enerji ile doldurmayı başarırlar.

Yapay radyoaktivitenin tıp, endüstriyel ve askeri faaliyetler gibi farklı alanlarda çok sayıda uygulaması vardır. Çoğu durumda, bu radyoaktif elementler yanlışlıkla çevreye salınarak ciddi kirlilik sorunlarına neden olur.

Nedenler

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

Nükleer testler

Pennsylvania, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki nükleer santral. Kaynak: Hastalık Kontrol ve Önleme Halk Sağlığı Merkezleri yazar sayfasına bakın

Esas olarak askeri silahların geliştirilmesi için farklı deneysel nükleer silahların patlamasına atıfta bulunur. Kuyu kazmak, yakıt çıkarmak veya bazı altyapı inşa etmek için nükleer patlamalar da gerçekleştirildi.

Nükleer testler atmosferik (Dünya atmosferi içinde), stratosferik (gezegenin atmosferinin dışında), su altında ve yer altında olabilir. Atmosferik olanlar, birkaç kilometreye yayılmış büyük miktarda radyoaktif yağmur ürettikleri için en çok kirletenlerdir.

Radyoaktif parçacıklar su kaynaklarını kirletebilir ve yere ulaşabilir. Bu radyoaktivite, besin zincirleri aracılığıyla farklı trofik seviyelere ulaşabilir ve mahsulleri etkileyerek insanlara ulaşabilir.

Dolaylı radyoaktif kirlenmenin ana biçimlerinden biri süttür, bu yüzden çocukları etkileyebilir.

1945'ten bu yana dünya çapında yaklaşık 2.000 nükleer test yapıldı. Güney Amerika'nın özel durumunda, radyoaktif serpinti esas olarak Peru ve Şili'yi etkiledi.

Nükleer güç jeneratörleri (nükleer reaktörler)

Birçok ülke halihazırda enerji kaynağı olarak nükleer reaktörleri kullanmaktadır. Bu reaktörler, genellikle nükleer fisyon (bir atom çekirdeğinin kırılması) yoluyla kontrollü nükleer zincir reaksiyonları üretir.

Kirlilik, esas olarak nükleer santrallerden radyoaktif elementlerin sızmasıyla oluşur. 1940'ların ortalarından beri, nükleer santrallerle ilgili çevre sorunları var.

Nükleer reaktörlerde sızıntılar meydana geldiğinde, bu kirleticiler havada yüzlerce kilometre hareket ederek civardaki toplulukları etkileyen su, toprak ve gıda kaynaklarının kirlenmesine neden olabilir.

Radyolojik kazalar

Genellikle radyoaktif elementlerin uygunsuz kullanımı nedeniyle endüstriyel faaliyetlerle ilişkili olarak ortaya çıkarlar. Bazı durumlarda operatörler ekipmanı gerektiği gibi kullanmaz ve çevreye sızıntılar meydana gelebilir.

İyonlaştırıcı radyasyon endüstriyel işçilere, ekipmana zarar verecek şekilde üretilebilir veya atmosfere salınabilir.

Uranyum madenciliği

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

Bu uranyum yatakları sömürüldüğünde, radyoaktif kalıntı elementler üretilir. Üretilen atık maddeler biriktikleri yüzeye salınır ve rüzgar veya yağmur ile dağılabilir.

Üretilen atık, canlılar için çok zararlı olan büyük miktarda gama radyasyonu üretir. Ayrıca, yüksek düzeyde radon üretilir ve yeraltı suyu tablasındaki su kaynaklarının sızıntı ile kirlenmesi meydana gelebilir.

Radon, bu madenlerdeki işçiler için ana kirlilik kaynağıdır. Bu radyoaktif gaz kolaylıkla solunabilir ve solunum yollarını işgal ederek akciğer kanserine neden olabilir.

Tıbbi faaliyetler

Radyoaktif izotoplar, daha sonra atılması gereken nükleer tıbbın çeşitli uygulamalarında üretilir. Laboratuvar malzemeleri ve atık su genellikle radyoaktif elementlerle kirlenir.

Benzer şekilde, radyoterapi ekipmanı hem operatörler hem de hastalar için radyoaktif kontaminasyon oluşturabilir.

Doğadaki radyoaktif maddeler

Doğadaki radyoaktif malzemeler (NORM) normalde çevrede bulunabilir. Genellikle radyoaktif kontaminasyon üretmezler, ancak farklı insan faaliyetleri onları yoğunlaştırma eğilimindedir ve bunlar bir sorun haline gelmektedir.

NORM malzemelerinin bazı konsantrasyon kaynakları, mineral kömürün yanması, petrolden türetilmiş yakıtlar ve gübre üretimidir.

Çöp ve çeşitli katı atıkların yakıldığı alanlarda potasyum ₄₀ ve radon ₂₂₆ birikimi meydana gelebilir . Kömürün ana yakıt olduğu bölgelerde bu radyoizotoplar da mevcuttur.

Gübre olarak kullanılan fosfat kayası yüksek seviyede uranyum ve toryum içerirken, petrol endüstrisinde radon ve kurşun birikmektedir.

Sonuçlar

Çevre hakkında

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

Toprak kirliliği oluştuğunda fakirleşir, verimliliklerini kaybeder ve tarımsal faaliyetlerde kullanılamaz. Ayrıca, radyoaktif kirlenme ekosistemlerdeki besin zincirlerini etkiler.

Böylece bitkiler topraktan radyoizotoplarla kirlenir ve bunlar otçullara geçer. Bu hayvanlar radyoaktivite sonucu mutasyon geçirebilir veya ölebilir.

Yırtıcılar, yiyeceklerin azalan bulunabilirliğinden veya radyoizotoplarla yüklü hayvanları tüketerek kontamine olmaktan etkilenir.

İnsanlar hakkında

İyonlaştırıcı radyasyon insanlara ölümcül zarar verebilir. Bunun nedeni, radyoaktif izotopların hücreleri oluşturan DNA'nın yapısına zarar vermesidir.

Radyoliz (radyasyonla ayrışma) hücrelerde, hem DNA'da hem de içlerinde bulunan suda meydana gelir. Bu, hücre ölümüne veya mutasyonların ortaya çıkmasına neden olur.

Mutasyonlar, kalıtsal kusurlara veya hastalığa yol açabilecek çeşitli genetik anormalliklere neden olabilir. En yaygın hastalıklar arasında kanser, özellikle de tiroid iyotu sabitlediği için vardır.

Aynı şekilde, kemik iliği de etkilenebilir, bu da farklı anemiye ve hatta lösemiye neden olur. Ayrıca bağışıklık sistemi zayıflatılarak bakteriyel ve viral enfeksiyonlara daha duyarlı hale getirilebilir.

Diğer sonuçlar arasında kısırlık ve radyoaktiviteye maruz kalan annelerin fetüslerinin malformasyonu vardır. Çocukların küçük beyinlerinin yanı sıra öğrenme ve büyüme sorunları olabilir.

Bazen hasar, dokuları ve organları etkileyen hücre ölümüne neden olabilir. Hayati organlar etkilenirse ölümle sonuçlanabilir.

önleme

Radyoaktif kontaminasyon meydana geldiğinde kontrol edilmesi çok zordur. Bu nedenle çabalar önlemeye odaklanmalıdır.

Radyoaktif atık

Radyoaktif atık depolama. Kaynak: D5481026

Radyoaktif atık yönetimi, ana önleme biçimlerinden biridir. Bunları kullanan kişilerin kontaminasyonunu önlemek için bunlar güvenlik düzenlemelerine göre düzenlenmelidir.

Radyoaktif atıklar diğer malzemelerden ayrılmalı ve daha kolay işlenebilmesi için hacmini azaltmaya çalışılmalıdır. Bazı durumlarda, bu atıklar, onları daha manipüle edilebilir katı formlara dönüştürmek için arıtılır.

Ardından, çevreyi kirletmekten kaçınmak için radyoaktif atık uygun kaplara yerleştirilmelidir.

Konteynerler, güvenlik protokolleri ile izole edilmiş sitelerde saklanır veya denizin derinliklerine de gömülebilir.

Nükleer enerji santralleri

Radyoaktif kirlenmenin ana kaynaklarından biri nükleer santrallerdir. Bu nedenle şehir merkezlerinden en az 300 km uzakta yapılması tavsiye edilir.

Nükleer santral çalışanlarının ekipmanı kullanmak ve kazaları önlemek için yeterince eğitilmiş olması da önemlidir. Aynı şekilde, bu tesislerin yakınındaki halkların bir nükleer kaza durumunda olası risklerin ve harekete geçmenin yollarının farkında olmaları tavsiye edilir.

Radyoaktif elementlerle çalışan personelin korunması

Radyoaktif kontaminasyona karşı en etkili önleme, personelin eğitilmiş olması ve yeterli korumaya sahip olmasıdır. İnsanların radyoaktiviteye maruz kalma sürelerini azaltmak mümkün olmalıdır.

Tesisler, radyoizotopların birikebileceği gözenek ve çatlaklardan kaçınarak uygun şekilde inşa edilmelidir. Atıkların çevreden çıkmasını önleyen filtrelerle iyi havalandırma sistemleri bulunmalıdır.

Çalışanlar, ekranlar ve koruyucu giysiler gibi yeterli korumaya sahip olmalıdır. Ek olarak, kullanılan giysi ve ekipman periyodik olarak dekontamine edilmelidir.

tedavi

Radyoaktif kontaminasyon semptomlarını hafifletmek için atılabilecek bazı adımlar vardır. Bunlar arasında kan transfüzyonları, bağışıklık sistemi güçlendirme veya kemik iliği nakli bulunur.

Ancak, radyoaktiviteyi insan vücudundan uzaklaştırmak çok zor olduğundan bu tedaviler palyatiftir. Bununla birlikte, şu anda vücuttaki radyoizotopları izole edebilen şelatlama molekülleri ile tedaviler yürütülmektedir.

Şelatörler (toksik olmayan moleküller) vücuttan çıkarılabilen kararlı kompleksler oluşturmak için radyoaktif izotoplara bağlanır. Kontaminasyonu% 80'e kadar ortadan kaldırabilen şelatörler sentezlenmiştir.

Radyoaktivite ile kirlenmiş yerlere örnekler

Nükleer enerji farklı insan faaliyetlerinde kullanıldığından, radyoaktivite nedeniyle çeşitli kazalar meydana geldi. Etkilenen insanların bunların ciddiyetini bilmesi için bir dizi nükleer kaza oluşturuldu.

Uluslararası Nükleer Kaza Ölçeği (INES), 1990 yılında Uluslararası Atom Enerjisi Örgütü tarafından önerilmiştir. INES, 1'den 7'ye kadar bir ölçeğe sahiptir ve 7 ciddi bir kazayı gösterir.

Daha ciddi radyoaktif kontaminasyon örnekleri aşağıda listelenmiştir.

Hiroşima ve Nagazaki (Japonya)

Albert Einstein'ın çalışmalarına dayanarak, 20. yüzyılın 40'lı yıllarında nükleer bombalar geliştirilmeye başlandı. Bu nükleer silahlar, İkinci Dünya Savaşı sırasında ABD tarafından kullanıldı.

6 Ağustos 1945'te, uranyumla zenginleştirilmiş bir bomba Hiroşima şehrinin üzerinde patladı. Bu, yaklaşık 300.000 ° C'lik bir ısı dalgası ve büyük bir gama radyasyonu patlaması yarattı.

Daha sonra, rüzgarla yayılan ve kirliliği daha da uzaklaştıran radyoaktif bir serpinti üretildi. Patlamadan yaklaşık 100.000 kişi öldü ve sonraki yıllarda radyoaktivite nedeniyle 10.000 kişi daha öldü.

9 Ağustos 1945'te Nagasaki şehrinde ikinci bir nükleer bomba patladı. Bu ikinci bomba plütonyum açısından zenginleştirilmişti ve Hiroşima bombasından daha güçlüydü.

Her iki şehirde de patlamadan kurtulanların çok sayıda sağlık sorunu vardı. Böylece, popülasyondaki kanser riski 1958 ile 1998 arasında% 44 arttı.

Şu anda bu bombaların radyoaktif kirlenmesinin sonuçları hala var. Rahimde olanlar da dahil olmak üzere radyasyondan etkilenen 100.000'den fazla insanın yaşadığı düşünülmektedir.

Bu popülasyonda yüksek oranlarda lösemi, sarkomlar, karsinomlar ve glokom vardır. Rahimde radyasyona maruz kalan bir grup çocuk, kromozomal anormallikler gösterdi.

Çernobil (Ukrayna)

Tarihin en ciddi nükleer kazalarından biri olarak kabul edilir. 26 Nisan 1986'da bir nükleer enerji santralinde gerçekleşti ve INES'te 7. seviyede.

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

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

Beyaz Rusya ve Ukrayna'nın etkilenen bölgelerinde çeşitli kanser türlerinin insidans seviyesi% 40 artmıştır. En yaygın kanser türlerinden biri löseminin yanı sıra tiroid kanseridir.

Radyoaktiviteye maruz kalma nedeniyle solunum ve sindirim sistemleriyle ilişkili koşullar da gözlemlenmiştir. Rahimde olan çocukların% 40'ından fazlasında immünolojik eksiklikler vardı.

Genetik anormallikler, üreme ve üriner sistem hastalıklarında artış ve erken yaşlanma da olmuştur.

Fukushima Daiichi (Japonya)

Fukushima Nükleer Santrali, Japonya. Kaynak: Digital Globe

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

Reaktörlerde çok sayıda patlama ve yangın meydana geldi ve radyasyon sızıntıları meydana geldi. Bu kaza başlangıçta 4. seviye olarak sınıflandırıldı, ancak sonuçları nedeniyle daha sonra 7. seviyeye yükseltildi.

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

Bu kirli sular, Pasifik Okyanusu ekosistemleri için bir risk olarak görülüyor. En sorunlu radyoizotoplardan biri, suda kolayca hareket eden ve omurgasızlarda birikebilen sezyumdur.

Patlama doğrudan radyasyon ölümlerine neden olmadı ve radyoaktivite maruziyet seviyeleri Çernobil'den daha düşüktü. Bununla birlikte, bazı işçilerin kazadan sonraki günler içinde DNA değişiklikleri oldu.

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

Referanslar

Greenpeace International (2006) Çernobil felaketi, insan sağlığı için sonuçları. Yönetici Özeti. 20 s.
Hazra G (2018) Radyoaktif kirlilik: genel bir bakış. Çevreye bütüncül yaklaşım 8: 48-65.
Pérez B (2015) Doğal radyoaktif elementler nedeniyle çevresel kirlenme çalışması. Fizik derecesi için başvurmak için tez. Fen ve Mühendislik Fakültesi, Pontificia Universidad Católica del Perú. Lima, Peru. 80 s
Bears J (2008) Neotropiklerde radyoaktif çevre kirliliği. Biyolog 6: 155-165.
Siegel ve Bryan (2003) Radyoaktif kirlenmenin çevresel jeokimyası. Sandia Ulusal Laboratuvarları, Albuquerque, ABD. 115 s.
Ulrich K (2015) Fukushima'nın etkileri, nükleer endüstrinin düşüşü hızlanıyor. Greenpeace raporu. 21 s.

RADYOAKTIF KIRLENME: TÜRLERI, NEDENLERI, SONUÇLARI - ÇEVRE - 2025