Otkrijte što je to i kako može nanijeti ozbiljnu štetu zdravlju i okolišu
Mnogi stručnjaci u industriji smatraju da je radioaktivno (ili nuklearno) onečišćenje najopasnija vrsta onečišćenja. Dolazi od zračenja, što je kemijski učinak koji proizlazi iz energetskih valova (bez obzira jesu li toplina, svjetlost ili ne). Zračenje postoji prirodno u okolišu, međutim, zbog ljudskih djelovanja, oslobođeno je previše, što uzrokuje mutacije nekoliko vrsta živih bića (na primjer, kod ljudi može uzrokovati rak). Još uvijek ne postoje učinkoviti načini dekontaminacije područja pogođenog radioaktivnim onečišćenjem - kad je mjesto kontaminirano, često je izolirano. Uz to, radioaktivni atomi imaju vrlo dugu trajnost - na primjer, plutonij ima vrijeme poluraspada oko 24.300 godina.
Od otkrića nuklearne fisije (razbijanje jezgre nestabilnog atoma, oslobađanje topline), 1938. godine, provedeno je nekoliko studija u znanosti o radioaktivnosti, generirajući tehnologije za njezinu upotrebu. Neki od njih, prisutni u našem društvu, su:
Primjena u medicini
Testovi kao što su rendgenske zrake (x-zrake), radioterapija i sterilizacija medicinskog materijala.
Proizvodnja hrane i poljoprivreda
Očuvanje hrane i uklanjanje insekata i bakterija.
Proizvodnja nuklearne energije
Proizvodnja električne energije iz nuklearnih reakcija atomskih jezgri.
Ratna upotreba
Proizvodnja nuklearnih bombi.
Curenje radioaktivnog onečišćenja
Čak i uz pozitivne primjene, opasnost ove tehnologije je zabrinjavajuća jer ne postoje rješenja za radioaktivno zagađenje. Sva njegova primjena mora biti izuzetno kontrolirana kako ne bi nastala šteta. U slučajevima nesreća, poput one u černobilskom postrojenju u Ukrajini 1986. godine, šteta je neizmjerna. U toj nesreći, nakon što je reaktor pretrpio eksploziju pare, dogodila se nuklearna talina, uzrokujući onečišćenje područja ispuštanjem smrtonosne količine radioaktivnog materijala, koji je kontaminirao veliko područje atmosferskog područja. Procijenjeno je da je ispuštanje ovog radioaktivnog zagađenja bilo oko 400 puta veće od onoga što je pronađeno u bombama Hiroshima i Nagasaki. Ova je nesreća prouzročila ogromnu štetu, procijenjenu na 18 milijardi američkih dolara, uz to što je prouzročila onečišćenje stanovništva i tla,s posljedičnim napuštanjem regije. U novije vrijeme nesreća u Fukushimi u Japanu zagadila je regiju i prouzročila nekoliko šteta, što će se sigurno osjetiti u budućnosti.
Vrste zračenja
Kontaminacija ljudi ili životinja radioaktivnim zagađenjem može se dogoditi iznutra ili izvana. Unutarnji nastaje kad radioaktivni materijal uđe u organizam, tako da se radioaktivni atomi u njega ugrađuju - to se događa gutanjem hrane koja sadrži radioaktivne tvari, udisanjem ili putem posjekotina. Vanjska kontaminacija nastaje izlaganjem izvoru zračenja koji se nalazi u okolišu. Idemo k njima:
Kozmičko zračenje
Zračenje iz svemira, poput sunčevog zračenja. Ultraljubičasto (UV) zračenje, koje emitira sunce, prolazi kroz našu atmosferu i, s iscrpljivanjem ozonskog omotača, može na primjer uzrokovati rak kože kod mnogih osoba.
X-zraka
Proizvode se umjetno od snopa elektrona u metalu (obično volfram) koji oslobađa energiju u obliku rendgenskih zraka.Ova vrsta zračenja ima veliku mogućnost prodora. Korištenje rendgenskih zraka bilo je od velike važnosti za medicinu u postavljanju dijagnoza. Kosti ih apsorbiraju dok lako prolaze kroz tkiva. Nekontroliranim intenzitetom može prouzročiti ozbiljnu štetu, poput raka.
Gama zračenje (γ)
To je elektromagnetski val (kao i svjetlost) koji se emitira iz nestabilne jezgre koji obično istodobno oslobađa beta čestice. Vrlo je prodoran i može prouzročiti ozbiljna oštećenja unutarnjih organa (bez udisanja ili gutanja).
Alfa zračenje (α)
To je čestica koju stvara pozitivno nabijeni atom helija. Njegov domet u zraku je mali (1-2 cm), međutim udisanje ili probava mogu naštetiti tkivima i unutarnjim organima.
Beta zračenje (β)
To je elektron (negativni naboj) koji emitira nestabilna jezgra. Te su čestice manje od alfa čestica i mogu prodrijeti dublje u materijale ili tkanine. Mogu biti opasni ako se progutaju ili udahnu, a kod velike izloženosti mogu izazvati opekline kože.
Neutronsko zračenje (n)
Pojavljuje se kada neutron emitira nestabilna jezgra - ova vrsta zračenja nastaje uglavnom u reakcijama u nuklearnom reaktoru. Neutronsko zračenje je vrlo prodorno i istodobno oslobađa beta i gama čestice.
Nuklearna energija
Nuklearna energija generira se cijepanjem jezgre atoma obogaćenog urana. Reaktor koristi uran kao gorivo, a toplina nastaje nuklearnom cijepanjem u kojoj se neutroni sudaraju s jezgrom koja je dijeli na pola, oslobađajući veliku količinu topline. U reaktor se pumpa ugljični dioksid ili voda, stvarajući paru iz zagrijane vode koja napaja turbine i generira energiju.
Sjedinjene Države trenutno vode proizvodnju nuklearne energije. Nekoliko zemalja u Europi koristi ovaj izvor energije, poput Francuske koja ima 59 postrojenja (odgovornih za oko 80% električne energije u zemlji).
U Brazilu je provedba brazilskog nuklearnog programa započela krajem 1960-ih godina. U zemlji postoji nuklearna elektrana Almirante Álvaro Alberto, smještena u općini Angra dos Reis (RJ), koja se sastoji od tri jedinice (Angra 1, Angra 2 i Angra 3), a jedinica Angra 3 još nije u funkciji.
Unatoč kontroverzama oko ove tehnologije i strahu stanovništva, nuklearna energija ima pozitivne aspekte, poput činjenice da su na raspolaganju velike zalihe sirovina, koje pružaju manji utjecaj na okoliš (to u početku, ako se otpad pravilno skladišti, a ne katastrofe), a ne doprinosi značajnije neravnoteži efekta staklenika. Negativni aspekti su visoki troškovi ove tehnologije, rizik od njezine uporabe za izgradnju nuklearnog oružja, mogućnost nesreća i odlaganje radioaktivnog otpada, što se mora učiniti na krajnje siguran način kako ne bi došlo do onečišćenja.
Izvori radioaktivnog onečišćenja
Prirodni izvori
- Radioaktivni minerali prisutni u prirodi (prisutni u tlu, u litosferi i u rudnicima);
- Zračenje kozmičkih zraka;
Antropogeni izvori (umjetni)
- Medicinska primjena: zračenje, poput rentgenskih i gama zraka, koje se koristi u medicinskim tretmanima i pregledima;
- Nuklearna ispitivanja: Eksplozije nuklearnim ispitivanjima, posebno kada se provode u atmosferi, najveći su uzrok radioaktivnog zagađenja. Ovi testovi odgovorni su za porast razine zračenja u svijetu. Tijekom nuklearnog ispitivanja u atmosferu se ispušta velik broj radionuklida. Ta se radioaktivna prašina suspendira u zraku, na visini od 6 km do 7 km iznad zemljine površine, a vjetar je raspršuje na velike udaljenosti. Ti se radionuklidi miješaju s kišnicom koja završava u našem tlu i vodi i mogu kontaminirati hranu;
- Nuklearni reaktori: zračenje može izbijati iz nuklearnih reaktora i drugih nuklearnih postrojenja;
- Nuklearne nesreće: nesreće na nuklearnim postrojenjima mogu osloboditi alarmantne količine radioaktivnog zagađenja, uzrokujući neizmjernu štetu;
Nekontrolirano izlaganje bilo kojoj vrsti ionizirajućeg zračenja (alfa i beta čestice, X-zrake i gama zrake) može nanijeti ozbiljnu štetu, pa čak i biti smrtonosno. Postoje genetska oštećenja koja uzrokuju promjene u genima i kromosomima, što dovodi do deformacija i mutacija; ili ne-genetski (oštećenje tijela), koji uzrokuju opekline, tumore, rak organa, leukemiju i probleme s plodnošću. Šteta uzrokovana radioaktivnim onečišćenjem ovisit će o vremenu izlaganja, intenzitetu zračenja, vrsti zračenja (prodorna snaga) i o tome emitira li se zračenje izvana ili iznutra u odnosu na zahvaćeno tijelo.
Prevencija, kontrola i sigurnost
Usvojeno je nekoliko sigurnosnih i preventivnih mjera kako bi se smanjili negativni učinci radioaktivnog zagađenja i spriječile nesreće poput Černobila. Postoji nekoliko međunarodnih standarda i regulatornih tijela odgovornih za osiguranje sigurnosti u radu nuklearnih reaktora za proizvodnju električne energije. Ispravna obuka stručnjaka koji rade u postrojenju, sigurnost lokacije, zadržavanje radioaktivnog materijala i postupci u slučaju nužde ključni su u svakoj instalaciji.
Međunarodna agencija za atomsku energiju (IAEA) promiče mirno korištenje nuklearne energije i obeshrabruje njezinu vojnu upotrebu, radeći zajedno s UN-om.
Odredište atomskog otpada još je jedno temeljno pitanje za upotrebu ovog izvora energije. Njegovo konačno odlaganje mora se obaviti u objektima za dugoročno ili trajno skladištenje, jer je potrebno dugo vremena da radioaktivni materijal postane neškodljiv.
