RADIOAKTIVNOST OKO NAS Tomislav Bituh Jedinica za zatitu
RADIOAKTIVNOST OKO NAS! Tomislav Bituh Jedinica za zaštitu od zračenja Što biste učinili kad bi vam za predmet koji upravo držite u ruci rekli da je RADIOAKTIVAN? Možda isprva ne biste povjerovali. Zatim biste ipak, zbog nelagode i straha od nepoznatog, predmet odbacili što dalje. Koliko je taj strah od radioaktivnosti opravdan, odakle potječe radioaktivnost te može li i koliko biti štetna za naš organizam? Ovaj će sažetak dati saznanja o radioaktivnosti i radioaktivnom zračenju te otkloniti bar neke strahove i predrasude. Spontanu (prirodnu) radioaktivnost slučajno je otkrio francuski fizičar Henri Becquerel 1896. godine kad je, pripremajući fotografske ploče za istraživanje luminiscencije uranijevih soli, primijetio da su ploče pocrnjele kao da su bile izložene suncu. Nakon ponovljenog eksperimenta zaključio je da mineral uranijeve soli emitira zrake specifičnih svojstava. Antoine Henri Becquerel (1852. 1908. ) Marie Skłodowska Curie (1867. 1934. ) i Pierre Curie (1859. 1906. ) Istodobno, supružnici Marie Skłodowska Curie i Pierre Curie zapazili su emisiju iste vrste zračenja iz torijevih soli. Ujedno su primijetili da je to zračenje neovisno o električnoj struji, zagrijavanju i kemijskim reakcijama. Otkrili su da se određeni kemijski elementi pretvaraju jedni u druge te da vjerojatnost raspada ne ovisi o starosti pojedinog atoma. Opaženo svojstvo materijala, odnosno emitiranje specifičnog zračenja prozvali su radioaktivnošću. Njihovom zaslugom otkriveni su novi elementi radij i polonij. Za otkriće radioaktivnosti Marie Skłodowska Curie, Pierre Curie i Henri Becquerel podijelili su Nobelovu nagradu za fiziku 1903. godine. Mjerna jedinica za radioaktivnost tada je dobila ime curie (Ci), no danas nosi ime bekerel (Bq) prema Henriju Becquerelu.
RADIOAKTIVNOST OKO NAS! Ubrzo nakon otkrića elementi sa svojstvom „svjetlucanja“ (luminiscencije) počeli su se primjenjivati u proizvodima široke potrošnje. Primjerice, radij se dodavao u boju za premazivanje kazaljki na satu koje bi onda svijetlile u mraku. Kreme za lice i paste za zube s dodatkom radija omogućile su „poseban sjaj“. Napitci i čokolade s dodatkom radija olakšavali su želučane tegobe i bolove. . . Prve sumnje o štetnom djelovanju radioaktivnosti radija na zdravlje ljudi pojavile su se kada su djevojke, tzv. radium girls, zadužene za bojenje satnih kazaljki počele obolijevati od neizlječivih bolesti. Naime, kako bi kist ostao ravan, djevojke su prije svakog poteza prošle kistom po jeziku i time unosile velike količine radija u organizam. Zaštita od zračenja počela se intenzivno razvijati tek 30 -ih godina prošloga stoljeća. Otada do danas radioaktivni materijali koriste se kontrolirano i uz mjere zaštite, ponajviše u privredi i energetici (nuklearne elektrane, pogon brodova i podmornica, kontrola kvalitete materijala, sterilizacija hrane i pribora), medicini (dijagnostika i terapija) te u znanosti. OSNOVE O RADIOAKTIVNOSTI I RADIOAKTIVNOM ZRAČENJU U prirodi postoje stabilne i nestabilne jezgre atoma (elemenata). Stabilnost jezgre atoma ovisi o omjeru nukleona (protona i neutrona) u jezgri i jakosti veze među njima. U pravilu, teže jezgre s više od 83 protona nestabilne su i podliježu spontanom raspadu u energijski stabilnije jezgre, uz emisiju radioaktivnog zračenja. Radioaktivni se atomi još nazivaju i radionuklidi. Nova jezgra, potomak raspadnutog radionuklida, i dalje može biti nestabilna te će se nastaviti raspadati sve dok ne postigne stabilnost. Taj proces može trajati od nekoliko djelića sekundi do nekoliko milijuna godina.
RADIOAKTIVNOST OKO NAS! Zračenje koje nastaje pri raspadu radionuklida uglavnom uključuje: alfa čestice, jezgre atoma He građene od dva protona i dva neutrona beta čestice, električki nabijene čestice (elektroni i pozitroni) gama zrake, fotone vrlo visoke energije Radioaktivno zračenje razlikuje se prema dosegu djelovanja i sposobnosti prodiranja kroz barijeru različitih materijala. Radioaktivnost nekog materijala opada s vremenom jer se količina radionuklida u uzorku eksponencijalno smanjuje prema zakonitostima radioaktivnog raspada. Alfa čestice Beta čestice Gama zračenje Neutroni list papira list metala (npr. aluminija) blok olova ili čelika voda ili beton Moć prodiranja različitih vrsta zračenja na čemu se temelje mjere zaštite od zračenja U okolišu se može naći više od 60 radionuklida koje razlikujemo prema vremenu i načinu nastanka: primordijalni postoje od postanka svijeta (dugoživući, npr. kalij-40, radij-226, uran-238, uran-235, torij-232) kozmogeni nastali kao posljedica interakcije kozmičkog zračenja i atmosfere (dugoživući, ali kraće od primordijalnih, npr. ugljik-14, berilij-7) antropogeni nastali ljudskim djelovanjem kao produkti raspada jezgri u reaktorima i pri testiranju oružja (npr. vodik-3, jod-131, jod-129, cezij-137, stroncij-90)
RADIOAKTIVNOST OKO NAS! Primordijalni i kozmogeni radionuklidi ubrajaju se u prirodno zračenje kojemu smo u najvećoj mjeri (80 %) svakodnevno izloženi, dok svega 20 % godišnje količine primljenog zračenja proizlazi iz umjetnih (antropogenih) izvora. Radionuklidi se nalaze svuda oko nas; u zraku, vodi, hrani, tlu (stijenama), građevinskim materijalima. . . i u našem tijelu, osobito kostima. Radioaktivnost nekog područja zovemo pozadinsko zračenje na koje su se živa bića prilagodila. Razine pozadinskog zračenja variraju od mjesta do mjesta na Zemlji. Najveća količina pozadinskog zračenja dolazi iz Zemljine kore bogate uranom-238, uranom-235 i torijem-232 te njihovim potomcima, npr. radijem-226 čijim se raspadom oslobađa prirodni radioaktivni plin radon-222. Prirodno zračenje iz tla veće je u području granitnih stijena, dok je kozmičko zračenje jače na polovima Zemlje i raste s nadmorskom visinom. Let zrakoplovom također povećava godišnju dozu ozračenosti. Pozadinsko zračenje ne potječe samo od prirodnih, već i od antropogenih radionuklida. IZVORI ZRAČENJA – UDJELI PREMA PODRIJETLU PRIRODNO ZRAČENJE 80 % ANTROPOGENO ZRAČENJE 20 % HRANA/PIĆE 9% MEDICINA RADON 42 % OSTALO 20 % 1% KOZMIČKO ZRAČENJE 13 % GRAĐEVINSKI 16 % MATERIJAL/TLO UTJECAJ IONIZIRAJUĆEG ZRAČENJA NA ŽIVI ORGANIZAM Štetno djelovanje radioaktivnog zračenja temelji se na svojstvu ionizacije, stoga ga nazivamo ionizirajuće zračenje. Brze čestice i fotoni visoke energije koji se pri radioaktivnom raspadu oslobađaju mogu uzrokovati izbacivanje elektrona iz elektronskog omotača atoma tvari koja im stoji na putu. Stupanj štetnog djelovanja radioaktivnog zračenja na živi organizam ovisi o pojedinačnoj dozi zračenja, vremenu izloženosti zračenju kao i o površini tijela koja je izložena. Učinak zračenja u organizmu mjeri se u sivertima (Sv). Klinički simptomi oštećenja stanica organizma opaženi su pri dozi zračenja većoj od 100 m. Sv primljenoj odjednom. Za usporedbu, ukupna godišnja doza izloženosti iz svih izvora zračenja u prosjeku iznosi do 4 m. Sv, odnosno 10 m. Sv na području jače izloženosti na Zemlji. U medicini, najveća doza tijekom jednokratnog dijagnostičkog pregleda pomoću CT skenera iznosi približno 25 m. Sv, što približno odgovara iznosu od šest prosječnih godišnjih doza.
RADIOAKTIVNOST OKO NAS! Učestalost vrsta uzoraka koji se godišnje analiziraju u Jedinici za zaštitu od zračenja, IMI (2016. ) Kako bi se promjene u razinama prirodnog i antropogenog zračenja u okolišu mogle detektirati, uveden je sustav neprekidnog praćenja stanja radioaktivnosti životne sredine. U Jedinici za zaštitu od zračenja (IMI), u suradnji s današnjim Državnim zavodom za radiološku i nuklearnu sigurnost, istraživanja radioaktivnosti okoliša prirodnim i antropogenim radionuklidima u RH provode se od 1959. godine. Radioaktivnost prirodnih i umjetnih radionuklida u svim sastavnicama okoliša (zraku, oborinama, tlu, geografskoj i pitkoj vodi te ljudskoj i stočnoj hrani) prati se tijekom cijele godine. Jedinica je opremljena uređajima za mjerenje svih vrsta ionizirajućeg zračenja. ČINJENICE KOJE JE DOBRO UPAMTITI radioaktivnost je na Zemlji prisutna oduvijek i ostat će dio naše svakodnevnice zbog kalija-40, kojeg unosimo prehranom, zračenje našeg tijela približno je 40 puta intenzivnije od zračenja u okolici nuklearne elektrane vjerojatnost umiranja od posljedica ispuštanja radioaktivnosti iz nuklearne elektrane jednaka je vjerojatnosti pogibije uzrokovane udarcem meteora mršavi ljudi „radioaktivniji“ su od debelih zbog manjeg udjela masnog tkiva koje apsorbira zračenje iz kostiju vlastitog tijela
- Slides: 5