Radioaktive Verschmutzungstypen, Ursachen, Konsequenzen

Der radioaktive Kontamination Es ist definiert als die Einbeziehung unerwünschter radioaktiver Elemente in die Umwelt. Dies kann natürlich (Radioisotope in der Umwelt vorhanden) oder künstlich (radioaktive Elemente vom Menschen) sein.

Zu den Ursachen für radioaktive Verschmutzung gehören Kerntests, die für Kriegszwecke durchgeführt werden. Diese können radioaktive Regenfälle erzeugen, die mehrere Kilometer durch die Luft bewegen.

Nuklearexplion. Quelle: Foto mit freundlicher Genehmigung der National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office [Public Domain]

Unfälle in nuklearen Zentralen, um Energie zu erhalten. Einige Verschmutzungsquellen sind Uranminen, medizinische Aktivitäten und Radonproduktion.

Diese Art von Umweltverschmutzung hat schwerwiegende Folgen für die Umwelt und den Menschen. Die trophischen Ökosystemketten sind betroffen und Menschen können ernsthafte gesundheitliche Probleme aufweisen, die ihren Tod verursachen.

Die Hauptlösung für die radioaktive Verschmutzung ist die Prävention. Sicherheitsprotokolle für die Manipulation und Lagerung von radioaktiven Abfällen müssen sowie die erforderlichen Geräte eingenommen werden.

Unter den Orten mit großartigen Problemen mit der Radioaktivität haben wir Hiroshima und Nagasaki (1945), Fukushima (2011) und Chernobyl in der Ukraine (1986). In allen Fällen waren die gesundheitlichen Auswirkungen von exponierten Menschen schwerwiegend und haben viele Todesfälle verursacht.

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Strahlentypen

Radioaktivität ist das Phänomen, durch das einige Körper Energie in Form von Partikeln (korpuskuläre Strahlung) oder elektromagnetische Wellen emittieren. Dies wird von den sogenannten Radioisotopen produziert.

Radioisotope sind Atome desselben Elements mit einem instabilen Kern und müssen sich auflösen, bis sie eine stabile Struktur erreichen. Wenn sie sich auflösen, emittieren Atome Energie und Partikel, die radioaktiv sind.

Radioaktive Strahlung wird auch als Ionisierung bezeichnet, da sie Ionisation (Elektronenverlust) von Atomen und Molekülen verursachen können. Diese Strahlung kann von drei Arten sein:

Alfa -Strahlung

Es werden Teilchen aus ionisierten Heliumernemen emittiert, die sehr kurze Strecken zurücklegen können. Die Penetrationskapazität dieser Partikel ist gering, sodass sie von einem Blatt Papier gestoppt werden können.

Beta -Strahlung

Elektronen werden aufgrund des Zerfalls von Protonen und Neutronen emittiert, die große Energie haben. Diese Art von Strahlung kann mehrere Meter reisen und kann durch Glas, Aluminium oder Holzplatten gestoppt werden.

Gammastrahlung

Es ist eine Art elektromagnetischer Strahlung mit hoher Energie, die aus einem Atomkern stammt. Der Kern übergeht von einem angeregten Zustand zu einer weniger Energie, und elektromagnetische Strahlung wird freigesetzt.

Die Gammastrahlung hat eine hohe Penetrationskraft und kann Hunderte von Metern reisen. Um es zu stoppen, sind mehrere Zentimeter Blei oder bis zu 1 Meter Beton erforderlich.

Arten der radioaktiven Verschmutzung

Radioaktive Verschmutzung kann als die Einbeziehung unerwünschter radioaktiver Elemente in die Umwelt definiert werden. Radioisotope können in Wasser, Luft, Erde oder Lebewesen vorhanden sein.

Nach dem Ursprung der Radioaktivität beträgt die radioaktive Verschmutzung zwei Arten:

Natürlich

Diese Art von Umweltverschmutzung stammt aus radioaktiven Elementen, die in der Natur auftreten. Natürliche Radioaktivität stammt aus kosmischen Strahlen oder Erdkruste.

Kosmische Strahlung besteht aus Partikeln mit hoher Energie, die aus dem Außenraum kommen. Diese Partikel treten auf, wenn Explosionen der Supernovas auftreten, in den Sternen und in der Sonne.

Wenn die radioaktiven Elemente die Erde erreichen, werden sie vom elektromagnetischen Feld des Planeten umgeleitet. Bei den Polen ist der Schutz jedoch nicht sehr effizient und kann in die Atmosphäre gelangen.

Eine weitere Quelle der natürlichen Radioaktivität sind die im Erdkortex vorhandenen Radioisotope. Diese radioaktiven Elemente sind für die Aufrechterhaltung der inneren Wärme des Planeten verantwortlich.

Die wichtigsten radioaktiven Elemente des Landmantels sind Uran, Thorium und Kalium. Die Erde hat Elemente mit kurzen radioaktiven Perioden verloren, aber andere haben ein Leben in Milliarden Jahren. Unter den letzteren sind Uranium₂₃₅, Uran₂₃₈, Torio₂₃₂ und Kalium₄₀.

Uran₂₃₅, Uran₂₃₈ und Torio₂₃₂ Sie bilden drei radioaktive Kerne, die im Staub vorhanden sind, der die Sterne entspricht. Diese radioaktiven Gruppen zerfallen auf andere Elemente mit kürzerem Durchschnittsleben.

Aus dem Zeranfall von Uran₂₃₈ Das Radio wird gebildet und das Radon (gasöses radioaktives Element). Das Radon ist die Hauptquelle für natürliche radioaktive Verschmutzung.

Künstlich

Diese Verschmutzung wird durch menschliche Aktivitäten wie Medizin, Bergbau, Industrie, Atomtests und Energieerzeugung erzeugt.

Im Jahr 1895 entdeckte der deutsche Physiker versehentlich künstliche Strahlung. Der Forscher fand heraus, dass x -Strahlen elektromagnetische Wellen waren, die aus dem Elektronenschock in einem Vakuumrohr stammten.

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Künstliche Radioisotope werden im Labor durch auftretende Kernreaktionen produziert. 1919 wird das erste künstliche radioaktive Isotop aus Wasserstoff hergestellt.

Künstliche radioaktive Isotope werden aus Neutronenbomben zu verschiedenen Atomen hergestellt. Diese destabilisieren sie, wenn sie die Kerne durchdringen, und laden Sie sie mit Energie.

Künstliche Radioaktivität hat zahlreiche Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Medizin-, Industrie- und Kriegstätigkeiten. In vielen Fällen sind diese radioaktiven Elemente ein Fehler in der Umwelt, die schwerwiegende Verschmutzungsprobleme verursachen.

Ursachen

Die radioaktive Verschmutzung kann aus verschiedenen Quellen stammen, normalerweise aufgrund der fehlerhaften Manipulation radioaktiver Elemente. Einige der häufigsten Ursachen werden unten erwähnt.

Nuklearversuche

Kernkraftwerk in Pennsylvania, Vereinigte Staaten. Quelle: Siehe Seite für Autorenzentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten und Prävention öffentliche Gesundheit

Es bezieht sich auf die Detonation verschiedener experimenteller Atomwaffen, hauptsächlich für die Entwicklung von Militärwaffen. Kernexplosionen wurden ebenfalls durchgeführt, um Brunnen zu graben, Kraftstoffe zu extrahieren oder Infrastruktur zu bauen.

Atomtests können atmosphärisch sein (innerhalb der Erdatmosphäre) stratosphärisch (außerhalb der Atmosphäre des Planeten), Unterwasser und Untergrund. Atmosphärische sind die meistverschmutzten, da sie eine große Menge radioaktives Regen produzieren, der in mehreren Kilometern verteilt ist.

Radioaktive Partikel können Wasserquellen kontaminieren und den Boden erreichen. Diese Radioaktivität kann durch Lebensmittelketten unterschiedliche trophische Niveaus erreichen und die Pflanzen beeinflussen und somit den Menschen erreichen.

Eine der Hauptformen der indirekten radioaktiven Verschmutzung ist die Milch, sodass sie die Kinderpopulation beeinflussen kann.

Seit 1945 wurden ungefähr 2 gemacht.000 nukleare Tests weltweit. Im speziellen Fall Südamerikas hat der radioaktive Regen hauptsächlich Peru und Chile betroffen.

Kernenergiegeneratoren (Kernreaktoren)

Eine große Anzahl von Ländern nutzt derzeit Kernreaktoren als Energiequelle. Diese Reaktoren produzieren ketten kontrollierte Kernreaktionen, normalerweise durch Kernspaltung (Bruch eines Atomkerns).

Kontamination tritt hauptsächlich auf die Flucht der radioaktiven Elemente von Kernkraftwerken auf. Seit der Mitte des 20. Jahrhunderts wurden Umweltprobleme im Zusammenhang mit Kernkraftwerken vorgestellt.

Wenn Lecks in Kernreaktoren auftreten, können diese Schadstoffe Hunderte von Kilometern durch die Luft bewegen, was die Kontamination von Wasser-, Land- und Nahrungsquellen erzeugt hat.

Radiologische Unfälle

Sie treten im Allgemeinen mit industriellen Aktivitäten im Zusammenhang mit einer unangemessenen Manipulation radioaktiver Elemente auf. In einigen Fällen handhaben die Betreiber die Geräte nicht ordnungsgemäß und können Lecks für die Umgebung generiert werden.

Es kann ionisierende Strahlung erzeugt werden, die den Arbeitnehmern, Ausrüstung oder der Befreiung der Atmosphäre zu Schaden zufügen.

Uranabbau

Uran ist ein Element, das sich in natürlichen Ablagerungen in verschiedenen Bereichen des Planeten befindet. Dieses Material wird häufig als Rohstoff verwendet, um Energie in Kernkraftwerken zu produzieren.

Bei der Ausbeutung dieser Uranablagerungen werden radioaktive Restelemente erzeugt. Die produzierten Restmaterialien werden an die Oberfläche freigesetzt, auf der sie sich ansammeln, und können durch Wind oder Regen verteilt werden.

Der produzierte Abfall erzeugt eine große Menge an Gammastrahlung, was für Lebewesen sehr schädlich ist. Außerdem kann ein hoher Radonniveau auftreten und eine Kontamination von Wasserquellen am Wasserspiegel aufgrund des Auslaugens auftreten.

Das Radon ist die Hauptverschmutzungsquelle in den Arbeitern dieser Minen. Dieses radioaktive Gas kann leicht eingeatmet werden und in die Atemwege eindringen, wodurch Lungenkrebs erzeugt werden kann.

Medizinische Aktivitäten

In den verschiedenen Anwendungen der Kernmedizin gibt es radioaktive Isotope, die dann verworfen werden müssen. Labormaterialien und Abwasser sind im Allgemeinen mit radioaktiven Elementen kontaminiert.

Ebenso kann Strahlentherapie -Geräte sowohl für Operatoren als auch für Patienten eine radioaktive Verschmutzung erzeugen.

Radioaktive Materialien in der Natur

Radioaktive Materialien in der Natur (Norm) finden sich normalerweise in der Umwelt. Sie produzieren im Allgemeinen keine radioaktive Verschmutzung, aber verschiedene menschliche Aktivitäten konzentrieren sie dazu, sie zu konzentrieren und werden zu einem Problem.

Einige Quellen für die Konzentration normaler Materialien sind die Verbrennung von Mineralkohle, Kraftstoffe, die aus der Öl- und Düngerproduktion stammen.

In Gebieten mit Müllverbrennung und unterschiedlichen festen Abfällen kann die Kaliumakkumulation vorgestellt werden₄₀ und Radon₂₂₆. In Gebieten, in denen pflanzliche Kohle der Hauptbrennstoff ist, werden diese Radioisotope ebenfalls vorgestellt.

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Das Phosphorgestein, das als Dünger verwendet wird.

Folgen

Über die Umwelt

Wasserquellen können mit radioaktiven Isotopen kontaminiert werden und die verschiedenen aquatischen Ökosysteme beeinflussen. Ebenso werden diese kontaminierten Gewässer von verschiedenen betroffenen Organismen konsumiert.

Wenn Bodenverschmutzung auftritt, sind sie verarmt, sie verlieren ihre Fruchtbarkeit und können nicht in landwirtschaftlichen Aktivitäten verwendet werden. Darüber hinaus beeinflusst die radioaktive Verschmutzung die trophischen Ketten in Ökosystemen.

Somit werden Pflanzen durch Radioisotope durch den Boden kontaminiert und sie gehen zu Pflanzenfressern hin. Diese Tiere können durch Radioaktivität Mutationen leiden oder sterben.

Raubtiere sind durch niedrigere Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln betroffen oder durch Konsum von Tieren mit Radioisotopen kontaminiert.

Über Menschen

Ionisierende Strahlung kann den Menschen zu tödlichen Schäden verursachen. Dies geschieht, weil radioaktive Isotope die Struktur der DNA schädigen, die die Zellen zusammensetzt.

In den Zellen tritt eine Radiolisis (Strahlungsabbauung) sowohl der DNA als auch des in demselben enthaltenen Wassers auf. Dies führt zum Zelltod oder zum Auftreten von Mutationen.

Mutationen können unterschiedliche genetische Anomalien verursachen, die erbliche Defekte oder Krankheiten verursachen können. Zu den häufigsten Krankheiten gehören Krebs, insbesondere die Schilddrüse, da es Jod behebt.

Knochenmark kann auch betroffen sein, was verschiedene Arten von Anämie und sogar Leukämie verursacht. Außerdem kann das Immunsystem geschwächt werden, was es empfindlicher gegenüber bakteriellen und viralen Infektionen macht.

Unter anderem ist Unfruchtbarkeit und Fehlbildung von Mütternfeten, die Radioaktivität unterliegen. Kinder können Lernprobleme, Wachstum sowie kleine Gehirne präsentieren.

Manchmal können Schäden den Zelltod verursachen und Gewebe und Organe beeinflussen. Im Falle von lebenswichtigen Organen kann der Tod verursacht werden.

Verhütung

Die radioaktive Verschmutzung ist sehr schwer zu kontrollieren, sobald sie auftritt. Aus diesem Grund müssen sich die Anstrengungen auf die Prävention konzentrieren.

Radioaktiver Müll

Lagerung radioaktive Abfälle. Quelle: D5481026 [CC BY-SA.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)]]

Radioaktives Abfallmanagement ist eine der Hauptformen der Prävention. Diese müssen nach Sicherheitsstandards angeordnet werden, um die Verunreinigung der Menschen zu vermeiden, die sie manipulieren.

Radioaktiver Abfall sollte von anderen Materialien getrennt werden und versuchen, ihr Volumen zu reduzieren, um leichter zu manipulieren. In einigen Fällen wird die Behandlung dieser Abfälle durchgeführt, um sie manipulierbare festere Formen zu machen.

Anschließend müssen radioaktive Abfälle in geeignete Behälter platziert werden, um die Umwelt zu verhindern.

Behälter werden an isolierten Stellen mit Sicherheitsprotokollen gespeichert oder können auch in großer Tiefe im Meer begraben werden.

Nukleare Zentrale

Eine der Hauptquellen für radioaktive Verschmutzung sind nukleare Zentrale. Daher wird empfohlen, mindestens 300 km von städtischen Zentren entfernt zu bauen.

Es ist auch wichtig, dass Kernkraftwerke ordnungsgemäß geschult sind, um Geräte zu bewältigen und Unfälle zu vermeiden. Es wird auch empfohlen, dass Bevölkerungsgruppen in der Nähe dieser Einrichtungen die möglichen Risiken und Handlungsweisen bei einem Atomunfall kennen.

Schutz des Personals, der mit radioaktiven Elementen arbeitet

Die effektivste Prävention gegen radioaktive Verschmutzung ist, dass das Personal geschult wird und einen angemessenen Schutz hat. Die Belichtungszeit der Menschen zur Radioaktivität muss verringert werden.

Die Einrichtungen müssen ordnungsgemäß konstruiert werden, um Poren und Risse zu vermeiden, bei denen sich Radioisotope ansammeln können. Es müssen gute Belüftungssysteme mit Filtern erhalten werden, die die Abfallausgabe in die Umwelt vermeiden.

Die Mitarbeiter müssen über einen angemessenen Schutz wie Bildschirme und Schutzkleidung verfügen. Darüber hinaus sollten die verwendeten Kleidung und Geräte regelmäßig dekontaminiert werden.

Behandlung

Es gibt einige Maßnahmen, die getroffen werden können, um die Symptome einer radioaktiven Verschmutzung zu lindern. Unter diesen können Bluttransfusionen erwähnt werden, eine Verbesserung des Immunsystems oder der Marrowtransplantation.

Diese Behandlungen sind jedoch palliativ, da es sehr schwierig ist, die Radioaktivität des menschlichen Körpers zu beseitigen. Derzeit werden jedoch Behandlungen mit Chelatmolekülen durchgeführt, die Radioisotope im Körper isolieren können.

Chelantien (nicht -toxische Moleküle) binden an radioaktive Isotope, die stabile Komplexe bilden, die aus dem Organismus eliminiert werden können. Sie haben es geschafft, Chelants zu synthetisieren, die bis zu 80% der Verschmutzung beseitigen können.

Beispiele für Orte, die mit Radioaktivität kontaminiert sind

Da Kernenergie bei verschiedenen menschlichen Aktivitäten eingesetzt wurde, sind verschiedene Unfälle durch Radioaktivität aufgetreten. Damit die betroffenen Menschen die Schwere dieser Schwere kennen, wurde eine Nuklearunfallskala festgelegt.

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Die internationale Skala von Nuklearunfällen (INEs) wurde 1990 von der International Atomic Energy Organization vorgeschlagen. Das Ines hat eine Skala von 1 bis 7, wobei 7 einen schweren Unfall anzeigt.

Die schwerwiegendsten Beispiele für Radioaktivitätskontamination werden unten erwähnt.

Hiroshima und Nagasaki (Japan)

Kernbomben begannen sich in den 40ern des 20. Jahrhunderts zu entwickeln, basierend auf den Studien von Albert Einstein. Diese Atomwaffen wurden von den Vereinigten Staaten während des Zweiten Weltkriegs eingesetzt.

Am 6. August 1945 explodierte eine angereicherte Uranbombe über der Stadt Hiroshima. Dies erzeugte eine Hitzewelle von ca. 300.000 ° C und ein großer Gammastrahlungsausbruch.

Anschließend gab es einen radioaktiven Regen, der durch den Wind verstreut war, der die Verschmutzung in größerer Entfernung trug. Aufgrund der Explosion starben ungefähr 100.000 Menschen und für die Auswirkungen von Radioaktivität 10.000 mehr in den folgenden Jahren.

Am 9. August 1945 brach in der Stadt Nagasaki eine zweite Atombombe aus. Diese zweite Bombe wurde von Plutonium angereichert und war mächtiger als Hiroshima.

In beiden Städten zeigten die Explosionsüberlebenden zahlreiche gesundheitliche Probleme. Daher stieg das Krebsrisiko in der Bevölkerung zwischen 1958 und 1998 um 44%.

Derzeit gibt es immer noch Folgen einer radioaktiven Verschmutzung dieser Bomben. Mehr als 100 werden als leben angesehen.000 von Strahlung betroffene Menschen, einschließlich derjenigen, die im Mutterleib waren.

In dieser Bevölkerung gibt es hohe Leukämie -Indizes, Sarkome, Karzinome und Glaucome. Eine Gruppe von Kindern, die Strahlung im mütterlichen Bauch ausgesetzt waren, präsentierte chromosomale Aberrationen.

Tschernobil (Ukraine)

Es gilt als einer der schwerwiegendsten Nuklearunfälle in der Geschichte. Es geschah am 26. April 1986 in einem Kernkraftwerk und ist Level 7 in den Ines.

Die Arbeiter haben einen Test durchgeführt, der einen elektrischen Versorgungsschnitt simulierte, und einer der Reaktoren erlitt eine Überhitzung. Dies verursachte die Explosion von Wasserstoff im Reaktor und warf mehr als 200 Tonnen radioaktives Material in die Atmosphäre.

Während der Explosion starben mehr als 30 Menschen und der radioaktive Regen breitete sich über mehrere Kilometer um. Es wird angenommen, dass als Radioaktivität mehr als 100 gestorben ist.000 Menschen.

Das Inzidenzniveau verschiedener Krebsarten stieg in betroffenen Gebieten Belarus und Ukraine um 40% um 40%. Eine der häufigsten Krebsarten ist sowohl Schilddrüse als auch Leukämie.

Es wurden ebenfalls beobachtet. Bei Kindern, die im Mutterleib waren, zeigten mehr als 40% immunologische Mängel.

Sie haben auch genetische Anomalien, erhöhte Krankheiten und Krankheiten im Harnsystem sowie vorzeitige Alterung vorgestellt.

Fukushima Daiichi (Japan)

Kernkraftwerk Fukushima, Japan. Quelle: Digital Globe [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]]

Dieser Unfall war eine Folge eines Erdbebens von Größe 9, das am 11. März 2011 Japan erschütterte. Anschließend gab es einen Tsunami, der die Kühl- und Elektrizitätssysteme von drei der Fukushima -Kernkraftwerkreaktoren deaktiviert.

In den Reaktoren traten mehrere Explosionen und Brände auf, und es wurden Strahlungslecks erzeugt. Dieser Unfall wurde ursprünglich als Stufe 4 beschrieben, aber nach seinen Folgen wurde er anschließend auf Stufe 7 erhöht.

Die meiste Radioverschmutzung ging ins Wasser, hauptsächlich in das Meer. Derzeit gibt es in diesem Zentrum große kontaminierte Wasserlagertanks.

Diese kontaminierten Gewässer gelten als ein Risiko für die Ökosysteme des Pazifischen Ozeans. Eines der problematischsten Radioisotope ist das Cäsium, das sich leicht in Wasser bewegt und sich in Wirbellosen ansammeln kann.

Die Explosion verursachte keine direkten Todesfälle durch Direktstrahlung und die Expositionsniveaus der Radioaktivität waren niedriger als die von Tschernobil. Einige Operatoren präsentierten jedoch einige Tage nach dem Unfall Veränderungen in der DNA.

Ebenso wurden genetische Veränderungen in einigen Populationen von Tieren nachgewiesen, die Strahlung ausgesetzt sind.

Verweise

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