Poluarea radioactiva:de la cauze la efecte

Poluarea radioactiva:de la cauze la efecte

Poluarea cu radiatii este o forma speciala de poluare datorita emisiei si propagarii in spatiu a unor radiatii, capabile sa produca efecte fizice, chimice si biologice asupra organismelor vii.

Pe Terra exista un fond de radiatii global datorat surselor de iradiere naturala, care este suportat de organismele vii, datorita obisnuintei dobandite de‑a lungul timpului.

Sursele naturale de iradiere sunt constituite din roci naturale existente in scoarta, si un flux de raze cosmice constituite din diferite particule elementare si provenite din spatiul cosmic, sau prin interactiune cu atmosfera inalta.

Din punct de vedere al efectelor poluante, cele mai periculoase sunt radiatiile X (Rontgen) si g (gamma), denumite si radiatii penetrante, caracterizate, in cadrul spectrului de radiatii electromagnetice, prin lungimi de unda scazuta si frecvente, respectiv energii, ridicate.

In general, radiatiile a b g apar in urma unor procese de dezintegrare radioactiva si de fisiune nucleara, precum si in timpul producerii unor izotopi artificiali.

Dezintegrarea radioactiva este un fenomen natural, de scindare a unor nuclee atomice grele.

Fenomenul de dezintegrare radioactiva este caracterizat de viteza cu care se desfasoara, respectiv de timpul de injumatatire T1/2, care reprezinta timpul in care jumatate din cantitatea de nuclee considerate intr‑o anumita masa de substanta radioactiva se dezintegreaza. T1/2 variaza in limite foarte largi, de la fractiuni de secunda - in cazul izotopilor artificiali si elementelor transuraniene, la mii de ani - in cazul elementelor naturale.

Riscul de poluare este, in cazul elementelor artificiale, cu atat mai mare, cu cat T1/2 este mai mare.

Fisiunea nucleara, adica scindarea prin bombardarea cu neutroni a unor nuclee grele, fisionabile, ca, de exemplu, nuclee de uraniu si thoriu, este insotita de eliberarea energiei acumulata in nucleu in timpul formarii nucleului si constituie baza dezvoltarii energeticii nucleare si functionarii centralelor electrice nucleare (CNE). Desi in timpul reactiilor de fisiune se degaja cantitati importante de radiatii nocive, prin dezintegrarea produselor de fisiune puternic radioactive si are loc concomitent acumularea acestora sub forma de deseuri, omenirea nu poate renunta la aceasta filiera de obtinere a energiei electrice.

Energia termica degajata este utilizata, in prezent, la obtinerea energiei electrice in CNE.

Producerea izotopilor artificiali are loc prin bombardarea controlata a unor nuclee stabile, cu diferite particule accelerate. Izotopii astfel obtinuti sunt folositi pentru stabilirea structurii materiei, in fizica, medicina, tehnica.

Actiunea radiatiilor este caracterizata cu ajutorul unui sistem relativ complicat de marimi si unitati de masura.

Efectele radiatiilor

Efectele poluarii cu radiatii se fac resimtite, in toate cazurile, in atmosfera, apa, sol, influentand organismele vii, uneori prin acumulari pe lant trofic.

Efectele acestei poluari pot fi directe - ca urmare a interactiunii lor cu suportul biologic, modificandu‑se compozitia si structura materiei, insotita uneori de mutatii genetice si indirecte - cand nu este afectata structura biologica, dar este afectat mediul in care aceasta este plasata (deci biotopul, nu biocenoza).

In general, efectul nociv al radiatiilor depinde de tipul de radiatie, energia radiatiei si durata de iradiere, determinand:

efecte pe termen scurt, dupa o iradiere puternica (boala radiatiilor, deces);

efecte pe termen lung, pe seama acumularii unor iradieri slabe, dar care se manifesta timp indelungat (creste riscul de cancer etc.);

efecte genetice, care se manifesta la urmasii parintilor iradiati.

In prezent, se considera ca poluarea radioactiva se manifesta in doua moduri:

prin iradiere, cand un individ/obiect este supus actiunii radiatiilor emise de o sursa radioactiva;

prin contaminare, cand un individ/obiect intra in contact cu un corp radioactiv. Aceasta contaminare este deosebit de grava cand praful sau obiectele contaminate (fructe, legume, lapte) patrund in organism. Anumite elemente radioactive se fixeaza in oase sau in organe si emit radiatii, atata timp cat sunt prezente in organism, producand imbolnaviri grave, ireversibile.

Omul modern este supus unei iradieri permanente, provenind din spatiul cosmic sau din interiorul pamantului si din structurile construite, ca si din apelarea la proceduri medicale de diagnoza si tratament, utilizarea televizorului etc. La acestea se adauga cresterea fondului de radiatii, prin utilizarea diversa a energiei nucleare (CNE, experiente nucleare, avioane si submarine nucleare etc.)

Ponderea majora in pericolul de poluare cu radiatii, o detin experientele nucleare militare (interzise in atmosfera in 1963) si exploatarea CNE.

In principiu, reactoarele nucleare sunt astfel construite si exploatate incat sa se elimine riscul "scaparilor" radioactive, iar produsele de fisiune sunt depozitate pentru a impiedica diseminarea lor in mediul ambiant.

Datorita unor imperfectiuni in proiectare, executie, exploatare exista un risc major permanent pentru mediul ambiant.

Au avut loc, deja, o serie de accidente nucleare grave (de ex. Three Mile Island, SUA 1979; Cernobal, Ucraina, 1986) care au sensibilizat opinia publica si au alertat specialistii pentru a evalua mai exact riscurile de poluare radioactiva si a gasi metode adecvate de decontaminare si prevenire a poluarii. Din nefericire radiatia este invizibila. In fata atomului suntem complet neputinciosi si nu ne putem proteja, totul putand fi contaminat: pamantul, apa, alimentele. Singura solutie ramane controlul riguros si responsabil al functionarii instalatiilor nucleare.

In cazul unor accidente nucleare, creste in primul rand, radioactivitatea atmosferei: praful, precipitatiile, aerul, devin radioactive, contin Strontiu-90, Cesiu-137, Iod-131 adica izotopi radioactivi produsi artificial in reactii de fisiune si care emitand spontan radiatii, constituie un pericol pentru biosfera.

De mentionat, ca dupa Cernobal, masuratorile efectuate in tara noastra au scos in evidenta o crestere a radioactivitatii atmosferei. Ponderea cea mai ridicata (75-85%) in iradierea atmosferica a avut‑o I-131 cu T1/2 = 8 zile care, in cca 3 luni, a disparut total din atmosfera tarii noastre. Cs-137 si Sr-90 au fost prezenti in legume si lapte, atingand nivelul de mii de ci/kg si scazand mult mai lent; se considera ca locuitorii tarii noastre au primit o doza suplimentara de iradiere aproximativ egala cu cea naturala. Centrala nucleara romaneasca de la Cernavoda este construita utilizand o tehnologie canadiana de inalta securitate. Pana in prezent cu aceasta tehnologie nu s-au produs nicaieri in lume accidente care sa puna in pericol sanatatea locuitorilor.