Jenis pencemaran radioaktif, penyebab, akibat, pencegahan, rawatan dan contoh



The pencemaran radioaktif ia ditakrifkan sebagai penggabungan unsur-unsur radioaktif yang tidak diingini di alam sekitar. Ini boleh jadi semula jadi (radioisotop yang hadir di alam sekitar) atau buatan (elemen radioaktif yang dihasilkan oleh manusia).

Antara sebab pencemaran radioaktif ialah ujian nuklear yang dibuat untuk tujuan perang. Ini boleh menjana hujan radioaktif yang bergerak beberapa kilometer melalui udara.

Kemalangan di loji kuasa nuklear untuk mendapatkan tenaga merupakan punca utama pencemaran radioaktif. Beberapa sumber pencemaran adalah lombong uranium, aktiviti perubatan dan pengeluaran radon.

Pencemaran alam sekitar ini mempunyai kesan serius terhadap alam sekitar dan manusia. Rantaian tropika ekosistem terjejas dan orang ramai boleh mengalami masalah kesihatan yang serius yang menyebabkan kematian mereka.

Penyelesaian utama pencemaran radioaktif adalah pencegahan; Protokol keselamatan mesti disediakan untuk pengendalian dan penyimpanan sisa radioaktif, serta peralatan yang diperlukan.

Di antara tempat-tempat yang mempunyai masalah pencemaran dengan radioaktif, kami mempunyai Hiroshima dan Nagasaki (1945), Fukushima (2011) dan Chernobyl di Ukraine (1986). Dalam semua kes, kesan kesihatan orang terdedah telah serius dan menyebabkan banyak kematian.

Indeks

  • 1 Jenis radiasi
    • 1.1 sinaran alfa
    • 1.2 Beta radiasi
    • 1.3 Sinaran Gamma
  • 2 Jenis pencemaran radioaktif
    • 2.1 Semulajadi
    • 2.2 Artificial
  • 3 Sebab
    • 3.1 Ujian nuklear
    • 3.2 Penjana kuasa nuklear (reaktor nuklear)
    • 3.3 Kemalangan radiologi
    • 3.4 Perlombongan uranium
    • 3.5 Aktiviti perubatan
    • 3.6 Bahan radioaktif dalam keadaan
  • 4 Akibat
    • 4.1 Mengenai persekitaran
    • 4.2 Mengenai manusia
  • 5 Pencegahan
    • 5.1 Sisa radioaktif
    • 5.2 loji tenaga nuklear
    • 5.3 Perlindungan kakitangan yang bekerja dengan unsur radioaktif
  • 6 Rawatan
  • 7 Contoh tempat yang tercemar dengan radioaktif
    • 7.1 Hiroshima dan Nagasaki (Jepun)
    • 7.2 Chernobyl (Ukraine)
    • 7.3 Fukushima Daiichi (Jepun)
  • 8 Rujukan

Jenis radiasi

Radioaktif adalah fenomena yang mana beberapa badan memancarkan tenaga dalam bentuk zarah (radiasi korpuskular) atau gelombang elektromagnetik. Ini dihasilkan oleh radioisotop yang dipanggil.

Radioisotop adalah atom unsur yang sama yang mempunyai nukleus yang tidak stabil, dan terpaksa hancur sehingga mencapai struktur yang stabil. Apabila mereka hancur, atom mengeluarkan tenaga dan zarah yang radioaktif.

Radiasi radioaktif juga dikenali sebagai pengion, kerana ia boleh menyebabkan ionisasi (kehilangan elektron) atom dan molekul. Radiasi ini boleh terdiri daripada tiga jenis:

Radiasi Alpha

Zarah dikeluarkan dari nuclei helium terionisasi yang boleh bergerak dalam jarak yang sangat pendek. Keupayaan penembusan zarah-zarah ini adalah kecil, jadi ia boleh dihentikan oleh sekeping kertas.

Sinaran beta

Elektron dipancarkan yang mempunyai tenaga yang hebat, disebabkan oleh perpecahan proton dan neutron. Jenis sinaran ini mampu bergerak beberapa meter dan boleh dihentikan oleh kaca, aluminium atau plat kayu.

Sinaran gamma

Ia adalah sejenis radiasi elektromagnetik dengan tenaga yang tinggi, yang berasal dari nukleus atom. Inti pergi dari keadaan teruja ke satu tenaga yang lebih rendah dan sinaran elektromagnetik dilepaskan.

Radiasi gamma mempunyai kuasa penembusan yang tinggi dan dapat mengembara beratus-ratus meter. Untuk menghentikannya memerlukan plat beberapa sentimeter memimpin atau sehingga 1 meter konkrit.

Jenis pencemaran radioaktif

Pencemaran radioaktif boleh ditakrifkan sebagai penggabungan unsur-unsur radioaktif yang tidak diingini ke alam sekitar. Radioisotop mungkin terdapat dalam air, udara, tanah atau makhluk hidup.

Menurut asal-usul radioaktiviti, pencemaran radioaktif adalah dua jenis:

Semulajadi

Pencemaran jenis ini berasal dari unsur-unsur radioaktif yang berlaku. Radioaktif semulajadi berasal dari sinaran kosmik atau dari kerak bumi.

Radiasi kosmik dibentuk oleh zarah dengan tenaga yang tinggi yang berasal dari angkasa lepas. Zarah-zarah ini dihasilkan apabila letupan supernova berlaku, di bintang-bintang dan di Matahari.

Apabila unsur-unsur radioaktif mencapai Bumi, ia dialihkan oleh medan elektromagnet planet ini. Walau bagaimanapun, di tiang perlindungan tidak begitu berkesan dan boleh memasuki atmosfera.

Satu lagi sumber radioaktiviti semulajadi adalah radioisotop yang terdapat di kerak bumi. Unsur-unsur radioaktif ini bertanggungjawab untuk mengekalkan haba dalaman planet ini.

Unsur-unsur radioaktif utama mantel bumi adalah uranium, torium dan kalium. Bumi telah kehilangan unsur-unsur dengan tempoh radioaktif yang pendek, tetapi yang lain mempunyai kehidupan berbilion tahun. Antara yang kedua adalah uranium235, uranium238, torium232 dan kalium40.

Uranium235, uranium238 dan torium232 mereka membentuk tiga nukleus radioaktif yang hadir di debu yang berasal dari bintang-bintang. Kumpulan radioaktif yang mereput ini menimbulkan unsur-unsur lain dengan separuh hayat yang lebih pendek.

Dari perpecahan uranium238 radium terbentuk dan dari radon ini (unsur radioaktif gas). Radon adalah sumber utama pencemaran radioaktif semulajadi.

Buatan

Pencemaran ini dihasilkan oleh aktiviti manusia, seperti perubatan, perlombongan, industri, ujian nuklear dan penjanaan kuasa.

Pada tahun 1895, ahli fizik Jerman Roëntgen secara tidak sengaja menemui sinaran tiruan. Penyelidik mendapati bahawa X-ray adalah gelombang elektromagnetik yang disebabkan oleh perlanggaran elektron di dalam tiub vakum.

Radioisotop buatan dihasilkan di makmal dengan berlakunya tindak balas nuklear. Pada tahun 1919, isotop radioaktif buatan pertama dihasilkan daripada hidrogen.

Isotop radioaktif tiruan dihasilkan dari pengeboman dengan neutron ke atom yang berlainan. Ini, apabila menembusi nukleus berjaya menstabilkan mereka dan mengecas mereka dengan tenaga.

Radioaktiviti buatan mempunyai banyak aplikasi dalam pelbagai bidang seperti perubatan, industri dan aktiviti perang. Dalam banyak kes, unsur-unsur radioaktif ini tersilap dilepaskan ke alam sekitar menyebabkan masalah pencemaran yang serius.

Punca

Pencemaran radioaktif boleh berasal dari sumber yang berbeza, biasanya disebabkan oleh unsur-unsur radioaktif yang salah. Antara sebab yang paling kerap disebutkan di bawah.

Ujian nuklear

Ia merujuk kepada peletusan senjata nuklear eksperimen yang berlainan, terutamanya untuk pembangunan senjata tentera. Ledakan nuklear juga telah dijalankan untuk menggali telaga, mengeluarkan bahan api atau membina beberapa infrastruktur.

Ujian nuklear boleh menjadi atmosfera (dalam atmosfer bumi) stratosferik (di luar atmosfer planet), bawah air dan bawah tanah. Yang atmosfera adalah yang paling mencemarkan, kerana mereka menghasilkan sejumlah besar hujan radioaktif yang tersebar dalam beberapa kilometer.

Zarah radioaktif boleh mencemari sumber air dan sampai ke tanah. Radioaktiviti ini dapat mencapai tahap trophik yang berbeza melalui rantaian makanan dan menjejaskan tanaman dan seterusnya mencapai manusia.

Salah satu bentuk utama pencemaran radioaktif tidak langsung adalah melalui susu, yang boleh menjejaskan populasi kanak-kanak.

Sejak tahun 1945 terdapat 2,000 ujian nuklear telah dilaksanakan di seluruh dunia. Dalam kes tertentu di Amerika Selatan, kejatuhan radioaktif memengaruhi Peru dan Chile.

Penjana kuasa nuklear (reaktor nuklear)

Banyak negara kini menggunakan reaktor nuklear sebagai sumber tenaga. Reaktor ini menghasilkan tindak balas nuklear yang terkawal rantai, biasanya oleh pembelahan nuklear (pecah nukleus atom).

Pencemaran berlaku terutamanya disebabkan kebocoran unsur radioaktif dari loji kuasa nuklear. Masalah alam sekitar yang berkaitan dengan loji kuasa nuklear telah wujud sejak pertengahan tahun 1940-an.

Apabila kebocoran terjadi dalam reaktor nuklear, pencemar ini dapat bergerak beratus kilometer melalui udara, yang telah menyebabkan pencemaran sumber air, tanah dan sumber makanan yang mempengaruhi komuniti berdekatan.

Kemalangan radiologi

Mereka biasanya berlaku dalam hubungan dengan aktiviti perindustrian kerana pengendalian unsur-unsur radioaktif yang tidak mencukupi. Dalam sesetengah kes, pengendali tidak mengendalikan peralatan dengan betul dan mereka boleh menjana kebocoran ke persekitaran.

Radiasi pengion boleh dijana yang boleh menyebabkan kerosakan kepada pekerja industri, peralatan atau dilepaskan ke atmosfera.

Perlombongan uranium

Uranium adalah unsur yang terdapat dalam deposit semula jadi di kawasan yang berlainan di planet ini. Bahan ini digunakan secara meluas sebagai bahan mentah untuk menghasilkan tenaga dalam loji kuasa nuklear.

Apabila eksploitasi deposit uranium ini dijalankan, unsur-unsur sisa radioaktif dijana. Bahan-bahan buangan yang dihasilkan dilepaskan ke permukaan di mana mereka berkumpul dan boleh disebarkan oleh angin atau hujan.

Sisa buatan menghasilkan sejumlah besar sinaran gamma, yang sangat berbahaya kepada makhluk hidup. Juga, tahap radon yang tinggi dihasilkan dan pencemaran sumber air di dalam jadual air boleh berlaku dengan larutan leaching.

Radon adalah sumber pencemaran utama di kalangan pekerja lombong ini. Gas radioaktif ini boleh dihirup dengan mudah dan menyerang saluran pernafasan, menjana kanser paru-paru.

Aktiviti perubatan

Dalam pelbagai aplikasi ubat nuklear, isotop radioaktif dihasilkan, yang kemudiannya akan dibuang. Bahan-bahan makmal dan air sisa biasanya tercemar dengan unsur-unsur radioaktif.

Begitu juga, peralatan radioterapi boleh menjana pencemaran radioaktif kepada pengendali serta kepada pesakit.

Bahan radioaktif dalam keadaan

Bahan-bahan radioaktif (NORM) biasanya boleh didapati di alam sekitar. Umumnya mereka tidak menghasilkan pencemaran radioaktif, tetapi aktiviti manusia yang berbeza cenderung menumpukan perhatian mereka dan menjadi masalah.

Beberapa sumber kepekatan bahan-bahan NORM adalah pembakaran arang batu, bahan api berasaskan petroleum dan pengeluaran baja.

Di kawasan pembakaran sampah dan sisa pepejal yang berlainan boleh mengumpul kalium40 dan radon226. Di kawasan di mana arang adalah bahan api utama radioisotop ini juga berlaku.

Batu fosfat digunakan sebagai baja mengandungi tahap uranium dan thorium, manakala dalam industri minyak dan berkumpul radon plumbum.

Akibatnya

Mengenai persekitaran

Sumber air boleh tercemar dengan isotop radioaktif, yang menjejaskan pelbagai ekosistem akuatik. Begitu juga, perairan yang tercemar ini dimakan oleh pelbagai organisma yang terjejas.

Apabila pencemaran tanah berlaku, mereka menjadi miskin, kehilangan kesuburan mereka dan tidak boleh digunakan dalam aktiviti pertanian. Di samping itu, pencemaran radioaktif memberi kesan kepada rantaian tropika dalam ekosistem.

Oleh itu, tumbuhan dicemari dengan radioisotop melalui tanah dan lulus ini kepada herbivora. Haiwan ini boleh mengalami mutasi atau mati akibat kesan radioaktif.

Pemangsa dipengaruhi oleh kekurangan ketersediaan makanan atau tercemar dengan memakan haiwan yang sarat dengan radioisotop.

Mengenai manusia

Radiasi pengion boleh menyebabkan kerosakan kepada manusia. Ini berlaku kerana isotop radioaktif merosakkan struktur DNA yang membentuk sel-sel.

Dalam sel-sel, radiolysis (penguraian radiasi) kedua-dua DNA dan air yang terkandung di dalamnya berlaku. Ini mengakibatkan kematian sel atau berlakunya mutasi.

Mutasi boleh menyebabkan keabnormalan genetik yang berbeza yang boleh menyebabkan kecacatan atau penyakit keturunan. Antara penyakit yang paling biasa adalah kanser, terutamanya kanser tiroid kerana ia membetulkan yodium.

Sumsum tulang juga boleh terjejas, yang menyebabkan pelbagai jenis anemia dan juga leukemia. Juga, sistem imun boleh lemah, menjadikannya lebih sensitif terhadap jangkitan bakteria dan virus.

Antara akibat lain adalah ketidaksuburan dan kecacatan janin ibu yang tertumpu kepada radioaktif. Kanak-kanak mungkin mengalami masalah pembelajaran, pertumbuhan serta otak kecil.

Kadangkala kerosakan boleh menyebabkan kematian sel, yang mempengaruhi tisu dan organ. Sekiranya organ-organ penting terjejas, kematian boleh berlaku.

Pencegahan

Pencemaran radioaktif sangat sukar untuk dikawal apabila ia berlaku. Itulah sebabnya usaha mesti menumpukan pada pencegahan.

Sisa radioaktif

Pengurusan sisa radioaktif adalah salah satu bentuk pencegahan utama. Ini mesti diatur mengikut peraturan keselamatan untuk mengelakkan pencemaran orang yang memanipulasi mereka.

Sisa radioaktif mesti dipisahkan dari bahan lain dan cuba mengurangkan jumlahnya untuk ditangani dengan lebih mudah. Dalam sesetengah kes, rawatan sisa-sisa ini dijalankan untuk menjadikannya lebih mantap.

Selepas itu, sisa radioaktif mesti diletakkan dalam bekas yang sesuai untuk mengelakkannya dari mencemari alam sekitar.

Bekas-bekas ini disimpan di tapak terpencil dengan protokol keselamatan atau juga boleh dikebumikan jauh di dalam laut.

Loji kuasa nuklear

Salah satu sumber utama pencemaran radioaktif ialah loji kuasa nuklear. Oleh itu, adalah disyorkan bahawa mereka dibina sekurang-kurangnya 300 km jauhnya dari pusat-pusat bandar.

Adalah juga penting bahawa pekerja loji kuasa nuklear dilatih dengan baik untuk mengendalikan peralatan dan mengelakkan kemalangan. Adalah disyorkan agar orang-orang berhampiran kemudahan ini mengetahui kemungkinan risiko dan cara bertindak sekiranya berlaku kemalangan nuklear..

Perlindungan kakitangan yang bekerja dengan unsur radioaktif

Pencegahan yang paling berkesan terhadap pencemaran radioaktif adalah bahawa kakitangan terlatih dan mempunyai perlindungan yang mencukupi. Ia mesti dicapai untuk mengurangkan masa pendedahan orang ke radioaktif.

Kemudahan itu harus dibina dengan cara yang sesuai, mengelakkan liang dan celah di mana radioisotop dapat dikumpulkan. Anda mesti mempunyai sistem pengudaraan yang baik, dengan penapis yang menghalang pembuangan sisa ke dalam alam sekitar.

Pekerja mesti mempunyai perlindungan yang mencukupi, seperti skrin dan pakaian pelindung. Di samping itu, pakaian dan peralatan yang digunakan harus disingkirkan secara berkala.

Rawatan

Terdapat beberapa langkah yang boleh diambil untuk mengurangkan gejala pencemaran radioaktif. Ini mungkin termasuk pemindahan darah, peningkatan sistem imun atau pemindahan tulang sumsum.

Walau bagaimanapun, rawatan ini adalah paliatif kerana amat sukar untuk menghapuskan keradioaktifan dari tubuh manusia. Walau bagaimanapun, rawatan sedang dijalankan dengan molekul chelating yang boleh mengasingkan radioisotop dalam badan.

Chelators (molekul tidak toksik) mengikat radioisotop membentuk kompleks yang stabil yang boleh dikeluarkan daripada badan. chelators mereka telah disintesis dapat mengeluarkan sehingga 80% daripada pencemaran.

Contoh-contoh tempat yang tercemar dengan radioaktif

Sejak penggunaan tenaga nuklear dalam pelbagai aktiviti manusia, pelbagai kemalangan radioaktif telah berlaku. Agar orang terjejas tahu keseriusannya, skala kemalangan nuklear telah ditubuhkan.

Skala Kemalangan Nuklear Antarabangsa (INES) telah dicadangkan oleh Pertubuhan Tenaga Atom Antarabangsa pada tahun 1990. INES mempunyai skala 1 hingga 7, di mana 7 menunjukkan kemalangan yang serius.

Contoh-contoh pencemaran radioaktif yang paling serius disebutkan di bawah.

Hiroshima dan Nagasaki (Jepun)

Bom nuklear mula berkembang pada 40-an pada abad ke-20, berdasarkan kajian Albert Einstein. Senjata nuklear ini digunakan oleh Amerika Syarikat semasa Perang Dunia II.

Pada 6 Ogos 1945, bom yang diperkayakan uranium meletup di bandar Hiroshima. Ini menghasilkan gelombang panas sekitar 300,000 ° C dan radiasi gamma besar.

Selepas itu, terdapat kejatuhan radioaktif yang tersebar oleh angin membawa pencemaran ke jarak yang jauh. Kira-kira 100,000 orang mati dalam letupan dan 10,000 lagi pada tahun-tahun berikutnya akibat kesan radioaktiviti..

Pada 9 Ogos 1945, bom nuklear kedua meletup di bandar Nagasaki. Bom kedua ini diperkaya dengan plutonium dan lebih kuat daripada Hiroshima.

Di kedua-dua bandaraya, mereka yang terselamat dalam letupan membentangkan banyak masalah kesihatan. Oleh itu, risiko kanser dalam populasi meningkat 44% antara tahun 1958 dan 1998.

Pada masa ini masih terdapat kesan pencemaran radioaktif pam ini. Adalah dianggap bahawa hidup lebih daripada 100,000 orang yang terjejas oleh sinaran, termasuk mereka yang berada dalam rahim.

Dalam populasi ini terdapat kadar leukemia, sarcomas, karsinoma dan glaukoma yang tinggi. Sekumpulan kanak-kanak yang mengalami radiasi di dalam rahim, menyampaikan penyimpangan kromosom.

Chernobyl (Ukraine)

Ia dianggap sebagai salah satu kemalangan nuklear yang paling serius dalam sejarah. Ia berlaku pada 26 April 1986 di stesen kuasa nuklear dan tahap 7 di INES.

Para pekerja sedang melakukan ujian mensimulasikan pemotongan kuasa dan salah satu daripada reaktor terlalu panas. Ini menyebabkan letupan hidrogen di dalam reaktor dan lebih daripada 200 tan bahan radioaktif dibuang ke atmosfera.

Semasa letupan lebih daripada 30 orang mati dan kejatuhan radioaktif merebak selama beberapa kilometer di sekelilingnya. Ia dianggap sebagai akibat daripada radioaktiviti lebih daripada 100,000 orang mati.

Tahap kejadian pelbagai jenis kanser meningkat sebanyak 40% di kawasan yang terjejas di Belarus dan Ukraine. Salah satu kanser yang paling umum adalah kanser tiroid dan leukemia.

Keadaan yang berkaitan dengan sistem pernafasan dan pencernaan juga telah dipantau kerana pendedahan radioaktif. Bagi kanak-kanak yang berada di rahim, lebih daripada 40% mempunyai kekurangan imunologi.

Terdapat juga anomali genetik, peningkatan penyakit sistem pembiakan dan kencing serta penuaan awal.

Fukushima Daiichi (Jepun)

Kemalangan ini adalah hasil daripada gempa bumi magnitud 9 yang menggegarkan Jepun pada 11 Mac 2011. Selepas itu, terdapat tsunami yang menyahaktifkan sistem penyejukan dan elektrik tiga reaktor di loji kuasa nuklear Fukushima..

Beberapa letupan dan kebakaran berlaku di dalam reaktor dan penapisan radiasi dihasilkan. Kemalangan ini pada mulanya diklasifikasikan sebagai level 4, tetapi akibat akibatnya kemudiannya dinaikkan ke tahap 7.

Sebahagian besar pencemaran radioaktif pergi ke air, terutamanya laut. Pada masa ini terdapat tangki penyimpanan yang besar untuk air yang tercemar di kilang ini.

Ia dianggap bahawa perairan tercemar adalah risiko kepada ekosistem Lautan Pasifik. Salah satu yang paling bermasalah adalah radioisotop sesium yang bergerak dengan mudah dalam air dan boleh berkumpul di dalam invertebrata.

Letupan itu tidak menyebabkan kematian radiasi langsung dan tahap pendedahan kepada radioaktif lebih rendah berbanding dengan Chernobyl. Walau bagaimanapun, sesetengah pekerja menyampaikan perubahan dalam DNA dalam beberapa hari kemalangan itu.

Begitu juga, pengubahan genetik telah dikesan dalam beberapa populasi haiwan yang tertakluk kepada radiasi.

Rujukan

  1. Greenpeace International (2006) Bencana Chernobyl, akibat kesihatan manusia. Ringkasan eksekutif 20 pp.
  2. Hazra G (2018) Pencemaran radioaktif: gambaran keseluruhan. Pendekatan holistik terhadap persekitaran 8: 48-65.
  3. Pérez B (2015) Kajian pencemaran alam sekitar disebabkan unsur-unsur radioaktif semulajadi. Tesis untuk memohon Ijazah Sarjana Muda dalam Fizik. Fakulti Sains dan Kejuruteraan, Universiti Katolik Pontifical Peru. Lima, Peru. 80 pp
  4. Osores J (2008) Pencemaran radioaktif alam sekitar dalam neotropik. Ahli biologi 6: 155-165.
  5. Siegel dan Bryan (2003) Geokimia alam sekitar pencemaran radioaktif. Sandia National Laboratories, Albuquerque, Amerika Syarikat. 115 pp.
  6. Ulrich K (2015) Kesan Fukushima, penurunan industri nuklear bergegas. Laporan Greenpeace. 21 pp.