Izotopy

IZOTOPY
PROMIENIOTWÓRCZE



Nietrwałe izotopy ulegające samorzutnym przemianom
jąder. Izotopy dzielimy na: izotopy naturalne i izotopy
sztuczne. Większość izotopów naturalnych jest
izotopami trwałymi (są to izotopy naturalne lub
sztuczne, których jądra nie ulegają samorzutnej
przemianie promieniotwórczej), a tylko niektóre ulegają
przemianom promieniotwórczym. Na przykład chlor ma
9 izotopów, z których tylko 2 (35Cl i 37Cl) są trwałe,
natomiast pozostałe ulegają promieniotwórczemu
rozpadowi.
Większość izotopów sztucznych uzyskiwanych w
reakcjach jądrowych jest izotopami promieniotwórczymi.

PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ



Promieniotwórczość - zjawisko
samoistnej przemiany jednych jąder
atomowych w inne. Głównymi
procesami odpowiedzialnymi za
promieniotwórczość są: rozpad beta,
rozpad alfa, wychwyt elektronu,
spontaniczne rozszczepienie. Dzieli się
na sztuczną i naturalną.

Promieniotwórczość
naturalna:



Promieniotwórczość naturalna, zjawisko
obecności w środowisku naturalnym
substancji promieniotwórczych
niezależnie od działalności człowieka
(w odróżnieniu od skażeń
promieniotwórczych).

Promieniotwórczość
sztuczna:



Promieniotwórczość sztuczna to
zjawisko promieniotwórczości
obserwowane dla izotopów
promieniotwórczych innych niż
występujące w naturalnym środowisku
ziemi, otrzymanych najczęściej w
wyniku aktywacji izotopów stabilnych.

Źródło promieniotwórcze



to materiał promieniotwórczy przygotowany
do wykorzystywania jego promieniowania
jonizującego w przemyśle, medycynie,
rolnictwie, nauce. Nie przestrzeganie
wymagań dla bezpiecznej pracy ze źródłami
promieniowania jonizującego lub niewłaściwe
zabezpieczenie takich źródeł może prowadzić
do trwałych uszkodzeń ciała, utraty zdrowia a
nawet życia oraz skażeń środowiska.

Tzw. osierocone źródła



czyli takie, które zostały porzucone, zagubione,
ukradzione, lub przesłane bez właściwych
uprawnień powodowały i powodują wiele
zagrożeń i szkód związanych z ich stopieniem w
hutach metali (w tym w Polsce), nieumyślnym
napromienieniem lub innym nieprzewidzianym.
Według danych Międzynarodowej Agencji Energii
Atomowej, instytucji powołanej m.in. do kontroli
materiałów jądrowych i bezpiecznego
wykorzystania promieniowania jonizującego,
najczęściej przejmowanym na Świecie źródłem
promieniotwórczym jest cez.

SZKODLIWE DZIAŁANIE NA
ŚRODOWISKO:



Głównymi źródłami skażenia promieniotwórczego środowiska są: opad
promieniotwórczy globalny, powstały w wyniku testów z bronią jądrową (głównie w
latach 1958-1963), katastrofy jądrowe (Czarnobyl, katastrofy w rejonie Czelabińska na
Uralu w 1957 i 1967), przeróbka paliwa jądrowego (w tym radziecki program produkcji
broni jądrowej uchodzący obecnie za największą katastrofę jądrową w dziejach),
rutynowe i awaryjne wycieki radioaktywne w trakcie eksploatacji urządzeń jądrowych,
wycieki ze składowisk odpadów promieniotwórczych, wypadki rozszczelnień źródeł
promieniotwórczych wykorzystywanych w geologii, medycynie, przemyśle, itp.
Głównymi sztucznymi długożyciowymi izotopami promieniotwórczymi, znajdującymi
się obecnie w środowisku naturalnym na całej kuli ziemskiej, są m.in. (w nawiasach
rodzaje emitowanego promieniowania i orientacyjny czas połowicznego zaniku):
137Cs (gamma, beta 30 lat), 90Sr (beta, 28 lat), 239Pu (alfa, 24 tys. lat), 240Pu (alfa,
8 tys. lat).
2) wzrost koncentracji naturalnych pierwiastków promieniotwórczych w środowisku,
wywołany działalnością człowieka. Ten rodzaj skażeń związany jest głównie z
eksploatacją kopalin i to nie tylko uranu - również kopalnictwo węgla prowadzi do
lokalnych, niekiedy znacznych skażeń radioaktywnych związanych z gromadzeniem
się radu w osadach z wód kopalnianych. Do tej klasy zaliczyć należy ok. trzykrotny
wzrost stężenia izotopu węgla 14C w całej biosferze, będący wynikiem testów z bronią
jądrową.

SZKODLIWE DZIAŁANIE NA
ŚRODOWISKO:



Opad promieniotórczy globalny, skażenie promieniotwórcze
obserwowane na całej powierzchni Ziemi, powstałe w wyniku
prowadzenia w latach 1945-1962, w otwartej atmosferze, testów
broni jądrowej (oraz kilku późniejszych katastrof satelitów
posiadających na pokładzie substancje radioaktywne). Ocenia się, że
dawka skuteczna otrzymana w ciągu całego życia przez przeciętnego
człowieka na Ziemi od pierwiastków promieniotwórczych z
globalnego opadu promieniotwórczego wynosi 4,5 mSv (siwert), ok.
połowa tej wielkości wynika ze wzrostu stężenia 14C, przy czym
nieznacznie większą dawkę skuteczną otrzymuje mieszkaniec półkuli
północnej niż południowej (dla porównania w czasie całego życia od
tła naturalnego otrzymuje się ponad 120 mSv).
Skażenie promieniotwórcze środowiska,
1) pojawienie się w środowisku naturalnym sztucznych pierwiastków
promieniotwórczych (promieniotwórczość sztuczna).

ODPADY
PROMIENIOTWÓRCZE:



Odpady promieniotwórcze, niewykorzystywane substancje promieniotwórcze.
Powstają przy wydobywaniu i oczyszczaniu rud uranowych, wytwarzaniu
ładunków jądrowych i paliwa jądrowego oraz jego późniejszej przeróbce, przy
wytwarzaniu i oczyszczaniu preparatów zawierających izotopy
promieniotwórcze (do różnych zastosowań) itp.
Odpady promieniotwórcze dzieli się na klasy ze względu na stan skupienia i
formę chemiczną, aktywność (aktywność źródła promieniotwórczego) i
radiotoksyczność zawartych w nich izotopów promieniotwórczych.
Podstawowym rozróżnieniem odpadów promieniotwórczych jest podział na
nisko- lub wysokoaktywne.
Odpady wysokoaktywne zazwyczaj przechowuje się w miejscu wytworzenia
przez okres rzędu lat (potrzebny do rozpadu większości względnie
krótkożyciowych izotopów promieniotwórczych zawartych w odpadach
promieniotwórczych) w szczelnych opakowaniach zanurzonych w basenach
wodnych (woda odbiera ciepło pochodzące z rozpadów promieniotwórczych),
po czym poddawane są przetworzeniu, w wyniku którego zazwyczaj dąży się do
zmniejszenia objętości odpadów promieniotwórczych zawierającego bardzo
długożyciowe izotopy.

ODPADY
PROMIENIOTWÓRCZE:



Jedną z metod postępowania z niskoaktywnymi odpadami
promieniotwórczymi jest zaś zwiększanie ich objętości poprzez rozcieńczenie
nieaktywnymi substancjami, przez co powstaje mieszanina o aktywności
właściwej porównywalnej z aktywnością elementów naturalnego środowiska,
którą można wprowadzić do środowiska.
Zazwyczaj jednak odpady promieniotwórcze, niskoaktywne, umieszczone w
szczelnych pojemnikach, składuje się na zamkniętych składowiskach odpadów
(w Polsce składowisko takie znajduje się w Różanie). Ostatecznym miejscem
przechowywania najbardziej długożyciowych odpadów promieniotwórczych są
tzw. składowiska docelowe, lokalizowane na terenach asejsmicznych, na
dużych głębokościach w skałach, przez które nie penetruje woda.
Obliczany czas nienaruszonego przechowywania odpadów
promieniotwórczych w takich składowiskach sięga milionów lat, składowiska
takie są bardzo drogie. Problemy związane z gospodarką odpadami
promieniotwórczymi są głównym ograniczeniem rozwoju energetyki jądrowej.
Oprócz 272 stabilnych izotopów wszystkich pierwiastków znanych jest ok.
2000 ich izotopów promieniotwórczych (radioizotopów), o różnych czasach
połowicznego zaniku i rodzajach rozpadu promieniotwórczego.

wpływ promieniowania na organizm
człowieka



Do niedawna sądzono, że promieniowanie jonizujące ma szkodliwy wpływa na żywe organizmy
niezależnie od ilości dawki, a skutki popromienne (zmiany genetyczne oraz choroby
nowotworowe) występują na skutek działania zarówno małych jak i dużych dawek. Jednak na
podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że małe dawki promieniowania (zwykle
terminem tym określana jest dawka 10 do 1000 razy mniejsza od dawki szkodliwej dla
określonego organizmu), nie tylko nie są szkodliwe, ale maja pożyteczny wpływ na organizmy
żywe. zatem promieniowanie jonizujące można zaliczyć do czynników, które w małych ilościach
mają pozytywny wpływ, a w dużych dawkach są szkodliwe dla organizmów żywych. Podobne
działanie ma np. promieniowanie słoneczne, kofeina czy antybiotyki. Zjawisko polegające na
negatywnym działaniu dużej ilości, a pozytywnym wpływie małej dawki jakiegoś czynnika,
nazywamy hormezą. Jeżeli chodzi o promieniowanie jonizujące, mamy do czynienia z hormezą
radiacyjną. Zjawisko to zostało bardzo obszernie udokumentowane, jednak nie potwierdza się
go oficjalnie. Dotychczasowe badania potwierdziły, że małe dawki promieniowania
jonizującego powodują m.in. szybszy rozwój, dłuższy czas życia, większy wzrost oraz
zwiększenie się odporności na infekcje i skutki ponownego ewentualnego napromieniowania.



Im bardziej organizm jest złożony, tym bardziej jest on podatny na działalność promieniowania.
Zatem najmniejszą radioczułość wykazuje np. pierwotniak, a największą - człowiek.

Document Outline