Proiect Poluarea Radioactiva - Izotopi Radioactivi

liceul

numele

clasa

luna, 2003

Cuprins

Inceputul erei atomice

Ce inseamna radioactivitatea?

Radiatia de origine naturala

Radiatia cosmica qe

Radiatia terestra

Radiatia artificiala

Medicina nucleara- sursa de poluare

Testele nucleare

Deversarea radionuclizilor in mediu

Expunerea profesionala

Alte surse de iradiere

Doza totala de expunere primita de populatia Romaniei

Metabolizarea radionuclizilor de catre om

Toxicitatea radionuclizilor

Efectele radiatiilor asupra materiei vii

Centralele nucleare – CNE Cernavoda

9.1. Impactul asupra mediului

Accidentele nucleare- pricipala sursa de radiatii

Principalele accidente nucleare de pana acum

Accidentul de la Cernobal

Lacrimi poluate pe chipul Estului

Glosar

Biblioagrafie

Anexa

1. Ìnceputul erei atomice

Primul pas spre era atomica a fost facut de fizicianul Henri Becquerel, pe 26 februarie 1896 . Acesta a lasat cateva placi fotografice ferite de lumina in apropierea unui minereu de uraniu. Developandu-le le-a descoperit innegrite, ca si cand ar fi fost expuse la lumina . De aici a tras concluzia ca minereul de uraniu emite radiatii necunoscute. Apoi fizicienii Marie Curie si sotul ei Pierre Curie si-au dedicat multi ani cercetarii radiatiilor radioactive. Impreuna, cei trei cercetatori au primit premiul Nobel pentru fizica in anul 1903.

Identificarea si cercetarea radiatiilor incepe sa-i pasioneze pe cercetatori, asa ca la inceputul secolului trecut Rutherfort si elevii lui, Chadwick, Cockfroft is Walton, au investigat proprietatile nucleelor cu ajutorul unor particule accelerate artificial la energii cinetice mai mari decat cele ale radiatiilor, emise de substante radioactive.

2. Ce inseamna radioactivitatea?

Anumiti nuclizi sunt stabili, dar multi nu. Stabilitatea unui nucleu este data de numerele de neutroni si de protoni, de configuratia lor, precum si de fortele pe care le exercita unii asupra altora. Un nuclid instabil se transforma in mod spontan in nuclidul unui alt element si, facand aceasta, emite radiatii. Aceasta proprietate se numeste radioactivitate, transformarea se cheama dezintegrare, iar nuclidul se numeste radionuclid. De exemplu, carbonul-14 este un radionuclid care se dezintegreaza in azot-14, un nuclid stabil. Plumbul-210 este un radionuclid care se dezintegreaza prin seria prezentata in figura 1, ultimul produs de dezintegrare fiind un izotop stabil al plumbului. Dintre cei aproximativ 1700 nuclizi cunoscuti, circa 280 sunt stabili.

Radiatiile emise in mod obisnuit de radionuclizi sunt: particule alfa, particule beta si fotoni gamma. O particula alfa consta din doi protoni si doi neutroni legati impreuna; ea este astfel grea si are o sarcina egala cu doua sarcini elementare. Radiatia gamma reprezinta o cantitate discreta de energie fara masa sau sarcina, care se propaga ca o unda.

In mod obisnuit energia cu care sunt emise radiatiile se exprima in unitatea numita electron-volt, cu simbolul eV: aceasta este echivalenta cu energia castigata de un electron care strabate o diferenta de potential de un volt. De exemplu, energia unei particule alfa emise de polonium-210 este de circa 5,3 MeV.

In natura exista cateva elemente radioactive, cele mai cunoscute fiind uraniul is toriul. Alte cateva elemente au izotopi radioactivi care se gasesc in natura, cei mai stabili fiind carbonul-14 si potasiul-40. In ultimele decenii s-au produs cu mijloace artificiale cateva sute de izotopi radioactivi ai elementelor naturale, inclusiv cei bine cunoscuti ca strontiul-90, cesiu-137 si iod-131. S-au produs, de asemenea, si cateva elemente radioactive, de exemplu, prometiu si plutoniu, dar cel din urma apare sub forma de urme si in minereurile de uraniu.

Activitatea unei cantitati de radionuclid este data de rata cu care se produc dezintegrari spontane. Activitatea se exprima printr-o unitate numita becquerel (Bq). Un becqurel este egal cu o dezintegrare a unui radionuclid intr-o secunda. In trecut activitatea se exprima cu unitatea numita curie (Ci), totusi folosita si astazi, mai rar. relatiile dintre aceste doua unitati sunt prezentate in anexa 1.

Timpul necesar ca activitatea unui radionuclid sa scada la jumatate, prin dezintegrare, se numeste timp de injumatatire, symbol Tf. Fiecare radionuclid are un timp de injumatatire unic si nealterabil : pentru carbon-14 el este de 5730 de ani; pentru bariu-140 de 12,8 zile; pentru lantan-140 de 40,3 ore; pentru plutoniu-239 de ani; pentru uranium-de 4,47 .109 ani. Valorile timpilor de injumatatire ai diferitilor radionuclizi variaza intre fractiuni de secunda si milioane de ani. In timpi succesiv egali cu timpul de injumatatire, activitatea unui radionuclid se reduce prin dezintegrare la 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 s.a.m.d. din valoarea initiala, astfel ca este posibil sa prevedem activitatea care va fi ramas la orice moment de timp ulterior. Pe masura ce cantitatea de radionuclid descreste, radiatia emisa descreste in mod proportional. Un nuclid stabil se poate considera a fi un radionuclid cu un timp de injumatatire infinit.

Exista multe tipuri de radiatii ionizante, dar doua sunt mai importante: radiatiile X si neutronii. Radiatiile X sunt produse, in mod obisnuit, prin bombardare cu electroni a unei tinte metalice intr-un tub vidat. Ele au proprietati similare cu cele ale radiatiilor gamma, dar de obicei au energie mai mica: o instalatie obisnuita de radiatii X dintr-un spital emite radiatii X cu energii pana la 0,15 MeV. Neutronii pot fi eliberati de diferiti nuclizi in mai multe moduri. Daca, de exemplu, se bombardeaza beriliu-9 cu particule alfa de 5,3 MeV, emise de poloniul-210, se formeaza un nuclid de carbon-12 si se emit neutroni cu energia medie de 4,2 MeV. Totusi, cea mai puternica sursa de neutroni este reactorul nuclear.

Radiatiile gamma si X sunt de aceeasi natura ca si lumina vizibila; astfel, ele se deplaseaza tot timpul cu viteza luminii. Desi viteza initiala a unei particule depinde de energia si de masa particulei, nu poate depasi viteza luminii.

Radiatia de origine naturala

Radioactivitatea naturala, componenta a mediului inconjurator, este determinate de prezenta in sol, aer, apa, vegetatie, organisme animale, precum si in om a substantelor radioactive de origine terestra, existente in mod natural din cele mai vechi timpuri. Radiatiilor emise de aceste surse naturale se adauga si radiatia cosmica extraterestra. Fiecare dintre noi este expus radiatiilor naturale, iar, in functie de o serie de factori locali, doza este mai mare in zonele cu radioactivitate naturala crescuta, in localitatile situate la altitudine mare etc.

Radioactivitatea naturala terestra prezinta, in ultimele 4-5 decenii, modificari semnificative, datorate activitatilor omului: aducerea la suprafata a minereurilor radioactive, extractia si utilizarea carbunelui si apelor geotermale, utilizarea unor ingrasaminte minerale extrase din roci fosfatice etc.

Conform Raportului Comitetului Stiintific al Natiunilor Unite asupra Efectelor Radiatiilor Atomice (UNSCEAR) 1993, sursele naturale de expunere se impart in:

surse aflate in afara organismului uman:

- de origine extraterestra (radiatia cosmica);

- de origine terestra ( radiatiile emise de radionuclizii existenti in scoarta pamantului, in apa, in materialele de constructie, in vegetatie )

surse existente in interiorul organismului, reprezentate de radionuclizii patrunsi in organism prin inhalare, ingestie si prin piele.

3.1 Radiatia cosmica qe

Radiatiile de origine cosmica, venite din galaxia noastra ( si de la Soare, mai ales in timpul eruptiilor solare) sau din afara ei, sunt relativ constante cantitativ. Numarul particulelor cosmice care intra in atmosfera Pamantului este afectat de campul magnetic al acestuia, dar si de atmosfera terestra. Radiatia cosmica qe, in interactiune cu atmosfera, produce o radiatie cosmica secundara, precum si un numar mare de radionuclizi – numiti si cosmogeni, dintre care cu importanta mare pentru expunerea populatiei la radiatii, sunt: carbon-14, hidrogen-3, beriliu-7 si sodiu-22.

Radiatia cosmica qedepinde putin de latitudine, este totusi mai crescuta la cei doi poli, dar are o dependenta importanta de altitudine, ajungand la 3000 m, de aproximativ trei ori mai mare decat la nivelul marii. Valoarea medie a dozei efective datorata radiatiei cosmice, estimata pentru majoritatea populatiei tarii noastre, este de 280 Sv pe an.

Datorita puterii mari de penetrare a radiatiei cosmice prin cladirile obisnuite, nu se poate face mare lucru pentru micsorarea contributiei acesteia la doza de expunere a omului.

Personalul navigant si calatorii, care participa la zborul cu avionul, primesc o doza de expunere suplimentara de peste 10 ori mai mare, datorita altitudinii.

3.2 Radiatia terestra

Materialele din care este constituita scoarta Pamantului contin substante radioactive. Se considera ca energia rezultata din aceasta radioactivitate naturala, din adancul Pamantului, contribuie la miscarile scoartei terestre.

Radiatia de origine terestra este data de radionuclizii prezenti in scoarta Pamantului, fie de la formarea acestuia si sunt cunoscuti sub numele de radionuclizi primordiali, precum: potasiu-40, uraniu-uraniu-235, thoriu-232, fie aparuti prin dezintegrarea ultimilor trei, numiti radionuclizi secundari; timpul de injumatatire (durata de viata fizica) al radionuclizilor naturali se situeaza intre 10-7 secunde pentru plumb-212 si 10 18 ani pentru bismut-209.

Potasiu-40 este cel mai important radionuclid natural, cu cca 120 parti per milion (ppm) din elementul natural stabil, adica 0,0118 % din elementul potasiu si care, prin radiatiile beta si gama emise, este responsabil de o mare parte din doza de expunere la radiatia naturala a omului.

Uraniul este dispersat in apa, sol si in unele roci la concentratii mici. Acolo unde atinge 1500 ppm (1,5g/kg) intr-un zacamant, devine economic de exploatat si folosit pentru energetica nucleara. Cei trei radionuclizi naturali, uraniu-uraniu-235 si thoriu-232, reprezinta capetele a trei serii radioactive naturale, cu cca 35 radionuclizi secundari, ajungand in final prin dezintegrari succesive la elementele stabile plumb-206, plumb-207 si plumb-208. Prinre radionuclizii secundari cu importanta radiobiologica mare pentru organismele vii sunt: radiu-226, radiu-228, plumb-210, poloniu-210 cu Tf mare, dar si radon-222 si radon-220, sub forma de gaze, cu Tf de numai cateva zile. Radonul-222 si radonul-220, cu descendentii lor, ajungand cu usurinta in atmosfera, sunt inhalati de om si , datorita radiatiilor alfa emise, actioneaza la nivelul structurilor fine ale alveolelor pulmonare, cu efecte nedorite, evidentiate mai ales la mineri.

Radiatiile gamma, emise de radionuclizii existenti in sol, in aer, in apa, in vegetatie sau in materialele din care sunt construite locuintele, iradiaza intregul organism al omului. Dozele sunt dependente, ca ordin de marime, de geologia tinutului, de structura cladirilor, dar si de timpul de stationare a omului in locuinta sau in aer liber. Suma expunerilor gamma, din locuinta si din afara ei, pentru fractiunea de timp petrecut in locuinta de 80%, conduce la o doza efectiva de 460 . Sv pe an in cazul Romaniei.

In prezent materialele de constructie sunt analizate de specialistii in igiena radiatiilor, fiind interzise de catre Ministerul Sanatatii cele cu radioactivitate naturala crescuta. Exista totusi constructii in mediul rural, mai ales in apropierea zonelor de exploatare uranifera, cu continut radioactiv natural crescut, care conduce la marirea dozei de expunere la radiatii naturale.

4. Radioactivitatea artificiala

Cunoasterea de catre om a fenomenelor legate de radioactivitae a inceput inca de la sfarsitul secolului trecut, dar cucerirea si deci stapanirea imenselor orte din structura atomului a fost realizata abia in ajunul celui de al doilea razboi mondial.

Alaturi de radiatiile nucleare cele mai cunoscute( alfa, beta si gamma) emise in timpul dezintegrarii radioactive, mai exista radiatiile X (Röntgen), precum si electronii sau neutronii care iau nastere in aparate generatoare de radiatii precum: aparatul Röntgen, acceleratorul de particule, ciclotronul, betatronul, dar numai pe timpul functionarii instalatiei respective. Radiatiile obtinute din aceste instalatii sunt utilizate, mai ales, in medicina pentru diagnostic si tratament.

Descoperirea fisiunii nucleare in anul 1939, a dus destul de rapid la implicatii si consecinte nemaiintalnite pentru omenire si anume: arma nucleara, motorul pentru propulsie si mai apoi centrala nucleara electrica. In urma fisionarii (scindarii) unui atom greu de uraniu produsa de un neutron, rezulta energie, peste 250 radionuclizi de fisiune si de activare, precum si neutroni de fisiune care, prin interactiune cu alti atomi de uraniu produc noi fenomene de fisiune, ceea ce poate duce la autointretinerea reactiei. Radionuclizii rezultati constituie o puternica sursa radioactiva, care se produce atat in urma exploziei nucleare cat si in reactorul utilizat pentru propulsie sau pentru obtinerea curentului electric; la acestea, se adauga uzina de tratare a combustibilului nuclear uzat.

4.1. Tratamente medicale

Instalatiile de radiatii X, alaturi de sursele inchise de radiu-226, sunt printer primele surse de radiatii utilizate de om in medicina, pentru diagnostic si tratament.

In prezent, radiatiile ionizante sunt folosite intr-o mare varietate de proceduri de diagnostic, de la simple radiografii ale toracelui sau studii dinamice pentru diverse organe interne, pana la tratarea cancerului. Radiatiile date de sursele artificiale inchise, precum pastila de cobalt-60, de sursele artificiale deschise si de generatoarele de radiatii, utilizate in medicina, constituie domeniul de activitate numit "medicina radiatiilor".

Una din principalele metode de tratare a cancerului este in mod paradoxal cea de iradiere cu doze foarte mari de radiatii a tesuturilor maligne care duce la distrugerea unor celule tumorale. In aceasta terapie sunt utilizate in mod frecvent radiatiile X de mare energie, radiatiile gamma date de surse inchise de cobalt-60, iar in ultimul timp se utilizeaza fascicule de neutroni si electroni. Pentru distrugerea celulelor tumorale din tiroida se administreaza radionuclidul iod-131 in activitate foarte mare (109 Bq). Este interesant ca acelasi radionuclid se utilizeaza si pentru obtinerea unor scintigrafii tiroidiene prin care se vizualizeaza starea functionala a tiroidei, dar in activitate mult mai mica (105 Bq).

Se estimeaza pentru tara noastra o doza anuala efectiva medie datorata procedurilor medicale de cca 500 Sv. Diferenta destul de mare, comparativ cu Marea Britanie ( 250 Sv/an) se datoreste atat numarului inca foarte mare de proceduri medicale utilizate la noi, cat si aparaturii de diagnostic vechi si putin performante.

Radiatiile ionizante utilizate in medicina, alaturi de numeroase avantaje in diagnosticarea si tratarea unor boli, pot provoca si efecte nocive asupra pacientilor implicati, dar si asupra descendentilor.

Utilizarea radiatiilor ionizante in medicina ofera pacientilor multe beneficii, dar, in acelasi timp, duce si la cresterea dozei de expunere artificiala a populatiei in general, fara a mai discuta de persoana in cauza.

4.2. Testele nucleare

Efectuarea numeroaselor teste, peste 1000, mai ales in perioada 1945-1963, cu diverse tipuri de arme nucleare in aer, in apa sau in subteran, a dus la contaminarea Pamantului cu cantitati uriase de radionuclizi. Testele cele mai contaminante la nivel zonal, sau chiar planetar, au fost cele realizate pe suprafata solului (in aer). Era exploziilor a fost inaugurata in 1945, in desertul Alamogordo (New Mexico), fiind urmata, la scurt timp, de detonarea celor doua arme nucleare, de la Hiroshima Si Nagasaki, din Japonia, pe 6 si respectiv 9 august 1945. cele doua explozii nucleare au facut sute de mii de vicime omenesti – efectele lor nu au disparut in totalitate nici in zilele noastre, alaturi de distrugeri materiale incalculabile.

Explozia unei arme nucleare elibereaza in natura o gama larga de produse de fisiune si de activare, precum si material nefisionat (uraniu-235 sau plutoniu-239), care sunt transportate in straturile inalte ale atmosferei, ceea ce face ca aceasta radioactivitate artificiala sa fie raspandita in toata lumea. De aici radionuclizii fixati pe particule de praf, in functie de dimensiuni revin pe pamant la diversi timpi dupa explozie, sub forma de caderi sau depuneri de ploi radioactive, numite si fall-out radioactiv.

Datorita numeroaselo teste nucleare, evaluarile din 1964 aratau ca emisfera nordica prezenta o contaminare radioactiva de 3 ori mai ridicata fata de cea sudica, iar inventarul continutului de strontiu-90 din stratosfera se ridica la uriasa activitate de 5.10 17 Bq. In ceeasi situatie se afla si cesiu-137, in timp ce pe sol s-au depus cca 3 tone de plutoniu-239.

Radioactivitatea depunerilor atmosferice a scazut treptat dupa 1963 (odata cu semnarea Tratatului de interzicere a experientelor cu arme nucleare, intre SUA, fosta URSS si Anglia), ajungand in prezent sa fie foarte redusa si greu de decelat.

4.3. Deversari in mediu

In cazul utilizarii fisiunii nucleare in scopuri pasnice, pentru obtinerea curentului electric (energetica nucleara), sunt deversate in mediul inconjurator o serie de substante radioactive, cu activitati relativ reduse, cand reactorul functioneaza la parametrii normali.

Pe plan mondial se considara ca uzina de tratare a combustibilului nuclear uzat prezinta cele mai mari riscuri de contaminare a mediului.

Printre alte utilizari ale fisiunii in scopuri pasnice, dar care chiar daca contamineaza mediul, dilutia este foarte mare, sunt reactorii utilizati pentru propulsia navelor maritime si a celor cosmice, daca la cadere ajung in oceanul planetar.

Doza primita de populatie, ca urmare a radionuclizilor deversati in mediu de la reactorii nucleari energetici sau uzinele de tratare a combustibilului nuclear uzat, se datoresc atat inhalarii acestora, dar si transferarii lor prin diverse lanturi trofice la om, specifice zonelor limitrofe. Activitatea radionuclizilor ajunsi in om, in aceste conditii, depinde de tipul si activiatea radionuclizilor eliberati, de modul de viata si de obiceiurile alimentare ale populatiei din zona contaminata.

Dupa datele prezentate de Consiliul National de Protectie Radiologica din Marea Britanie, persoanele din zona supusa deversarilor de radionuclizi in apa de la centralele din tara pot primi pana la 50 Sv pe an, in timp ce, prin gaze si aerosoli radioactivi aruncati in aer, doza poate ajunge la 100 Sv pe an. Doze mult mai mari pot fi primite de populatia limitrofa uzinelor de tratare a combustibilului nuclear uzat, care se situeaza intre 200 si 840 Sv pe an; valoarea dozei, pentru persoanele cele mai expuse, poate atinge chiar 1000 Sv pe an.

4.4. Expunerea profesionala

Radiatiile din surse artificiale sunt utilizate in diverse ramuri ale economiei, in controlul unor procese industriale si al calitatii produselor, in scop de diagnostic si tratament medical uman si veterinar, in cercetari din biologie, medicina, agricultura etc., in sterilizarea unor produse farmaceutice si in conservarea unor produse alimentare etc. Persoanele care lucreaza in aceste domenii de activitate, alaturi de cele care lucreaza in tot ciclul combustibilului nuclear, inclusiv in energetica nucleara, sunt expuse la radiatii in procesul muncii, constituind categoria de personal expus profesional la radiatii ionizante.

In Romania sunt cca 15000 de persoane expuse profesional, din care 8000 lucreaza in sectorul sanatatii, alte 3000 lucreaza in sectorul de extractie si prelucrare industriala a minereurilor radioactive, iar alte 4000 in cercetare si alte activitati, inclusiv personalul de la CNE Cernavoda.

In tara noastra, radiatiile ionizante sunt putin utilizate, comparativ cu unele state occidentale, astfel ca personalul expus profesional reprezinta sub 0,1 % din populatie, fata de 0,24 in Marea Britanie si aproape 1% in SUA.

Expunerea profesionala din Romania contribuie la doza efectiva mediata la populatia tarii cu numai 1 Sv pe an, redusa comparativ cu doza din unele tari occidentale, care se ridica la 8 Sv pe an.

4.5. Alte surse de radiatii

Exista persoane care sunt expuse la radiatii ionizante provenite de la alte surse precum cadranele ceasurilor luminate cu substante radioactive sau de la ecranele televizoarelor. In ultimul timp, aceasta doza a scazut considerabil, prin utilizarea unor radionuclizi mai putini periculosi, iar dozele de la cinescoape sunt reduse printr-o ecranare mai buna.

Doza efectiva medie anuala data de alte surse de radiatii este estimata, pentru populatia globului, sub 10 Sv.

*

* *

Daca la doza totala de 522 Sv se mai adauga doza de 10-15 Sv, data de urmarile accidentului de la Cernobal la 10 ani dupa producere, atunci se poate considera ca populatia Romaniei primeste o doza anuala, data de radiatiile din surse artificiale, de cca 537 Sv, rotunjit 540 Sv, cu fluctuatii pentru diverse zone ale tarii.

5. Doza totala de expunere

In prezent, estimarile arata ca populatia Romaniei primeste o doza efectiva totala de cca 2,8 mSv (2807 Sv) pe an.

Repartizarea procentuala a dozei de expunere, in Romania, arata astfel:

expunerea la radiatia naturala, din care 80,9%

- radiatia data de radon, thoron si descendentii lor 46,3%

- radiatia gamma terestra de la alti radionuclizi naturali 16,4%

- radiatia cosmica 10,0%

- radiatia interna de potasiu-40, radiu-226 si alti radionuclizi 8,20%

expunerea la radiatii din surse artificiale, din care 19,1%

- radiatii utilizate in medicina 17,8%

- radiatii din depuneri atmosferice date de testele nucleare 0,35%

- deversari radioactive din industria nucleara 0,04%

- expunerea profesionala 0,04%

- radiatii de la alte surse radioactive 0,35%

- radiatii date de contaminarea post-Cernobal 0,52%

6. Metabolizarea radinoclizilor de catre om

Caile de patrundere a radionuclizilor in organismul uman sunt:

respiratorie, prin inhalarea aerosolilor incarcati radioactiv dintr-o atmosfera contaminata;

digestiva, prin ingerarea de apa si alimente contaminate radioactiv;

cutanata, prin pielea intacta sau cu rani si arsuri.

Radionuclizii patrund in om mai ales prin primele doua cai, iar in functie de compozitia lor chimica sunt metabolizati mai mult sau mai putin. Astfel, radionuclizii din compusi insolubili stationeaza in organism, la nivelul tractului gastro-intestinal, o perioada de timp corespunzatoare tranzitului, dupa care sunt eliminati. Radionuclizii, cu continut radioactiv mare, prezinta un risc crescut pentru organism, prin radiatiile emise, chiar daca stationeaza un timp scurt.

Radionuclizii patrunsi in organism, in functie de modul cum sunt metabolizati sunt impartiti astfel:

-transferabili – radionuclizi in combinatii solubile in mediu biologic, difuzeaza cu usurinta in organism, astfel sunt: hidrogen-3, carbon-14, sodiu-22, radiu-226, cesiu-134, strontiu-89, strontiu-90, iod-131 etc.

-netransferabili – radionuclizi in combinatii insolubile la orice pH din mediu biologic, practic difuzeaza putin sau de loc in organism, chiar daca au trecut de bariera intestinala. Este cazul plutoniului si al altor radionuclizi care au ca organ critic ficatul, unde stationeaza foarte putin dupa care sunt eliminati prin urina;

-uraniul, care constituie un caz particular. In mediu biologic, in functie de forma chimica in care se afla la patrunderea in organism, se comporta fie precum elementul calciu, fie este eliminat repede din organism.

Radionuclizii ajunsi in sange trec apoi in tesuturi, unde sunt fixati sau sunt eliminati, mai ales prin urina. In functie de activitatea metabolica a tesutului, radionuclizii sunt reantrenati in sange si sunt fixati din nou sau eliminati. In timp ce strontiul radioactiv, odata fixat in sistemul osos, este metabolizat putin, alta este situatia cesiului radioactiv, care fiind fixat mai ales in organe moi si in sistemul muscular, este metabolizat intens, ceea ce duce la eliminarea lui destul de rapida din organism.

7. Toxicitatea radionuclizilor

Toxicitatea radionuclizilor patrunsi in organismul uman depinde de:

tipul radionuclidului si energia radiatiilor emise;

forma chimica ( compusi solubili sau insolubili) a nuclidului;

timpii de injumatatire ai radionuclidului- fizica, biologica si efectiva.

Datorita acestor caracteristici, radionuclizii naturali si artificiali sunt clasati in patru grupe de toxicitate:

grupa 1 – radiotoxicitae foarte mare (o parte din descendentii radionuclizilor naturali, printre care: radiu-226, radiu-228, plumb-210, precum si radionuclizii artificiali plutoniu-239, plutoniu-240, plutoniu-a-2-a – radiotoxicitate mare ( iod-131, cesiu-137, strontiu-89);

grupa a-3-a – radiotoxicitate medie ( carbon-14, fier-59, fosfor-32, radon-220, radon-222);

grupa a-4-a – radiotoxiciate mica (hidrogen-3, tecnetiu-99, thoriu natural, uraniu natural);

Radionuclizii din grupele 1 si 2, in general radionuclizi naturali si produsi de fisiune, sunt considerati printre cei care prezinta un risc radiobiologic mai mare pentru om.

O serie de radionuclizi, artificiali sau naturali, scapati de sub controlul omului in mediu, sunt metabolizati si transferati prin lanturi trofice similar cu elemente chimice din structuta materiei vii.

Radionuclizii, prezenti in depunerile atmosferice, sunt rapid regasiti in apa, organismele vegetale si animale, deci si in alimente, de unde pot ajunge cu usurinta la om; in schimb, radionuclizii ajunsi in sol sunt putin metabolizati de plante, astfel ca si organismele animale se vor gasi in cantitati reduse.

8. Efectele radiatiilor asupra materiei vii

Compozitia materiei vii difera la plante fata de organismele animale, difera de la un organ la altul, ceea ce face ca radiatiile sa produca o multitudine de efecte, care , de multe ori, sunt greu de explicat. In functie de tipul si energia radiatiei, se poate spune, in general, ca radiatiile alfa sunt oprite de stratul superficial al pielii, radiatiile beta pot traversa mai multi centimetrii de tesut moale, iar radiatiile gamma, cosmice si neutronii interactioneaza sau trec cu usurinta prin organism, putand traversa si blindaje de plumb.

In cazul contaminarii interne cu radionuclizi emitatori de radiatii alfa, sunt produse leziuni celulare grave, ca si in cazul neutronilor, evidentiate destul de usor la nivelul acizilor nucleici.

In principal, efectul radiatiilor ionizante asupra omului se datoreaza inducerii unor radicali liberi si ioni cu reactivitate chimica mare si toxicitate, aparuti, mai ales, in interactiunea radiatiilor cu apa din organism.

Efectele biologice la iradiere sunt multiple. La doze mici de radiatii, specifice fondului natural, organismele reactioneaza in limitele fiziologice normale, o stimulare temporara a metabolismului. Dozele mari de radiatii, cu mult peste fondul natural, duc la distrugerea unor constituenti celulari, in special acizii nucleici, iar in final celula, tesutul, sau chiar organismul moare.

Nu toate organismele sunt afectate la fel. Cele mai inevoluate specii, cum ar fi bacteriile, rezista doze de iradiere de ordinul miilor de Gray, pe cand organismele cu sange cald mor la 5-6 Gy.

Efectele biologice ale radiatiilor ionizante pot fi grupate in efecte imediate, intarziate si ereditare.

Efectele imediate apar in mod deosebit la doze mari de expunere si la nivelul unor organe sau al tesuturilor cu rata mare de multiplicare ( maduva rosie). Iradierile unice, la nivelul intregului organism, cu doze de peste 1 Gy, pot induce aparitia bolii de iradiere care tratata precoce, poate duce la insanatosirea bolnavului. La doze de 5- 6 Gy, considerate doze letale, cu tot tratamentul aplicat, moartea survine in 50% din cazuri. La doze mai mari de 10 Gy moartea survine in cateva zile sau chiar mai repede.

Aceeasi doza sau mai mare, primita local de o parte a organismului, poate fi suportata, dar cu alte efecte imediate, cum ar fi eritemul, adica inrosirea pielii. Doze locale mari si unice pot produce necroza partii respective.

Iradierea la nivelul organelor genitale cu doze de 5-6 Gy induce sterilitate permanenta, iar la doze mai mici, sterilitate temporara.

Efectele tardive apar dupa perioade mari de timp de la iradiere si se manifesta sub forma de boli maligne precum cancerul. Insa nu toate persoanele expuse la radiatii fac cancer, dar gradul de risc este mare.

Studiile epidemiologice au dovedit aceste efecte tardive ale radiatiilor nu numai la supravietuitorii bombardamentelor din Japonia ci si la persoanele expuse profesional, din care mai ales la minerii din minele uranifere si la populatia locala afectata de testele nucleare din insulele Marshall.

Alte efecte intarziate, induse de expuneri de peste 10 Gy, sunt opacifierea cristalinului si radiodermita cronica.

EfectConditieImediateMoarteDoze si debite de doze foarte mari asupra celei mai mari parti ale corpului.EritemDoze mari la suprafata pielii.SterilitateDoze mari asupra testiculelor si ovarelor.IntarziateBoli maligne (cancer, leucemie)Orice doza sau debit al dozei. Probabilitatea depinde de doza.Se manifesta peste ani.Modificari nemaligne (cataracta, eritem)Doza foarte mare.Diferite perioade de manifestare.Tulburari de dezvoltareIradierea embrionului.Se manifesta dupa nastere.Efecte ereditare (malformatii, cancer)Orice doza sau debit al dozei.Probabilitatea depinde de doza.Se manifesta la descendenti.

Tabelul nr.1 : Principalele efecte daunatoare ale radiatiilor si conditii de aparitie.

Doza totala (Gy)Efectele iradierii1000100107211Moarte la cateva minut de la expunereMoartea la cateva ore de la expunereMoarte la cateva zile de la expunere90% mortalitate in saptamanile urmatoare expunerii10 % mortalitate in lunile urmatoare expuneriiFara mortalitate, dar crestere semnificatva a cazurilor de cancerSterilitate temporara la femei si barbati

Tabelul nr.2 : Efectele iradierii asupra omului.

9. Centralele nucleare – CNE Cernavoda

Schema reactorului CANDU

In cazul CNE Cernavoda, tipul de reactor se numeste CANDU ( CANada Deuterium Uranium), care s-ar traduce astfel: sistem de reactor canadian, moderator este apa grea, iar combustibil este uraniul si face parte din tipul de reactori HWR. Miezul reactorului (zona activa) se afla intr-un rezervor cilindric asezat or

download

posturi radio