Navigation is temporarily unavailable.

Surse naturale şi artificiale de radioactivitate

Clasificarea radionuclizilor naturali
 

Sursele naturale de radiaţii pot fi clasificate în:

Fondul natural de iradiere

Radioactivitatea naturală este constituită din radionuclizii prezenţi în mediul înconjurător (aer, sol, apă, vegetaţie, organisme animale, inclusiv în om) din cele mai vechi timpuri, încă de la formarea planetei Pământ. Aşa cum s-a explicat mai sus, doza radiaţiei pe care o primeşte omul din surse naturale se datorează atât radionuclizilor din organism, cât şi celor aflaţi în mediul înconjurător.

Pentru România, fondul natural de iradiere, adică doza efectivă totală datorată radiaţiilor de origine naturală primite de om, are valoarea medie de 2,27 mSv pe an, mai mică decât valoarea similară calculată pentru ca mediu pentru întreaga populaţie a planetei - 2,4 mSv pe an.

Radiaţiile gamma, emise de radionuclizii naturali existenţi mai ales în sol, aer, şi materialele din care sunt construite locuinţele, iradiază întregul organism al omului cu o doză efectivă care a fost calculată la valoarea medie de 0,46 mSv pe an pentru fiecare cetăţean din România. Această valoare poate cunoaşte variaţii foarte mari în funcţie de o serie de factori: geologia solului, structura clădirilor şi timpul de staţionare în locuinţă (vezi subiectul "Radonul şi thoronul în locuinţe").

Totuşi este de reţinut faptul că nivelul de expunere la radiaţia naturală poate varia foarte mult, în principal datorită tipului de roci din care este format substratul geologic. În unele zone din India, Brazilia, Congo sau Suedia, fondul natural de iradiere este de până la 10 ori mai ridicat.

Radonul şi Thoronul în locuinţe
 

Radonul şi thoronul sunt gaze inerte, care se formează din dezintegrările radioactive în condiţii naturale în rocile specifice fiecărui substrat geologic, dar poate fi emanat şi de materialele de construcţie folosite la clădiri.

Principalele surse de radon şi thoron pentru interiorul locuinţelor, îl constituie materialele de construcţie, dar şi substratul caracteristic amplasamentelor respective caracterizat prin valori specifice. Spărturile şi fisurile din materialele de construcţie (cele din pardoseală, din jurul ţevilor, etc) constituie principalele căi de pătrundere a radonului în locuinţă.Toate materialele de construcţie (lemn, cărămidă, beton, materiale de izolaţie, materiale plastice etc.) îşi au originea în crusta terestră şi conţin concentraţii foarte reduse de elemente naturale radioactive, în special uraniu, radiu şi thoriu. Dintre materialele de construcţie, lemnul are cel mai redus conţinut de radiu (implicit de radon) iar cărămida, betonul, gresia şi faianţa au valorile cele mai ridicate.

Migrarea şi transportul radonului şi thoronului din sol sau materialele de construcţie spre aerul din interiorul locuinţelor depinde de: porozitate respectivelor materiale, umiditate, diferenţele de presiune între aerul din casă şi cel din afară, precum şi de viteza vântului, curenţii de aer, etc.

Faptul că majoritatea oamenilor staţionează 75 – 80% din timpul lor în interiorul clădirilor (locuinţe, birouri, săli de spectacol sau de sport etc.) îi protejează parţial de radiaţia cosmică şi de cea terestră (din sol), dar îi expune acţiunii radonului acumulat în încăperile neaerisite sau închise etanş – un rol în această etanşare îl are şi tehnologia geamurilor termoizolante tot mai răspândite, când vine vorba de industria construcţiilor şi de renovarea apartamentelor. Pornind de la măsurări efective a concentraţiei radonului în diferite locuinţe în ţara noastră, s-a calculat valoarea medie a dozei efective dată de acest radionuclid – aceasta se situează în jurul unei medii de 1,41 mSv pe an în mediul rural şi de 1,22 mSv pe an în mediul urban.



Concentraţia radonului în locuinţe creşte pe timpul nopţii, când apare o acumulare puternică datorită reducerii ventilaţiei naturale şi se reduce semnificativ dimineaţa la deschiderea ferestrelor şi uşilor.

Radonul, cu toate că este gaz nobil şi inert, pătrunde în organismul uman, mai ales prin inhalare, dar şi prin apă şi alimente. Fiind solubil în fluidele şi ţesuturile grase din organism, devine un potenţial factor de risc pentru sănătatea omului. S-au semnalat diverse boli, mai ales la minerii din mineritul radioactiv (carcinoame pulmonare epidermoide şi microcelulare), corelate cu inhalarea de gaze bogate în radon alături de particule fine de praf sau aerosoli contaminate cu produşi de dezintegrare ai radonului şi thoronului.



In concluzie, ca în multe alte ţări radonul şi thoronul contribuie cu peste 50% din fondul natural de iradiere. De aceea, este necesară supravegherea nivelului radonului în locuinţe pentru asigurarea sănătăţii publice – astfel prin utilizarea de materiale adecvate de construcţie, măsuri de ventilaţie corespunzătoare trebuie evitata depăşirea dozei efective maxime admise pentru populaţie care este de 1 mSv pe an peste fondul natural de iradiere (2,4 mSv pe an).

 

Radioactivitatea artificială
 

Radioactivitatea artificială, apărută mai ales după descoperirea fisiunii nucleare, în anul 1939, a dus rapid la implicaţii şi consecinţe uluitoare pentru omenire; arma nucleară, motorul pentru propulsie, centrala nucleară electrică. In urma fisionării care se referă la scindarea în două, a unui atom greu de uraniu 235 sau plutoniu 239 produsă de un neutron, rezultă energie şi peste 250 radionuclizi. Aceeaşi reacţie de fisiune intervine şi în cazul reactoarelor unei centrale nucleare – unde este controlată şi în cazul exploziei unei bombe atomice – situaţie unde desfăşoară rapid

Energia degajată într-un timp foarte scurt din explozia unei bombe nucleare produce imediat mari distrugeri, iar radionuclizii de fisiune şi uraniul sau plutoniul nefisionaţi produc contaminarea zonei respective; victimele care scapă de primele efecte ale bombei: unda de şoc, incendiu, dărâmarea construcţiilor, etc sunt imediat supuse unei doze ridicatr de iradiere cauzată de aceşti radionuclizi.

Toate testele efectuate de diverse ţări: SUA, URSS, Marea Britanie şi Franţa de detonare a unor bombe atomice în atmosferă au dus inevitabil la contaminarea cu aceşti produşi de fisiune. Măsurători realizate în 1964 arătau o contaminare cu produşi de fisiune, în special cesiu 137 şi stronţiu 90, de trei ori mai mare a emisferei nordice faţă de cea sudică. După această dată, radioactivitatea depunerilor la sol (numite în engleză "fall-out") s-a redus treptat având în vedere timpii de înjumătăţire ale celor doi izotopi , ajungând greu de detectat în ziua de astăzi. Unele explozii atmosferice efectuate, între anii 1980 şi 1990, de China au fost evidenţiate cu uşurinţă şi în ţara noastră la puţine zile după experiment. In prezent estimările specialiştilor indică faptul că populaţia României primeşte o doză efectivă anuală de doar 0,02 mSv datorată căderilor radioactive care au urmat testelor nucleare şi accidentului nuclear de la Cernobâl.



Utilizarea în scopuri paşnice a energiei rezultate (electricitate, propulsie etc.) necesită şi tratarea, în uzine speciale, a combustibilului nuclear uzat şi a radionuclizilor de fisiune, urmată de stocarea în deplină siguranţă a deşeurilor cu radioactivitate ridicată pentru un timp îndelungat (de sute, chiar mii de ani de zile). Radionuclizii artificiali, mai ales cei obţinuţi prin activare cu neutroni în reactoare nucleare, sunt utilizaţi în diverse activităţi economice, medicale sau de cercetare, cu beneficii certe pentru omenire. Printre cele mai cunoscute utilizări ale radionuclizilor artificiali sunt: cobalt 60 şi iod 131 în tratarea diverselor forme de cancer. Utilizarea radiaţiilor în domeniul medical implică expunerea persoanelor respective la doze semnificative (care pot ajunge şi chiar depăşi valori de până la 50 mSv). In prezent, media pentru întreaga populaţie a ţării pentru expunerea la radiaţii în domeniul medical ajunge pentru România la valoarea aproximativă de 0,30 mSv pe an. Inlocuirea vechilor aparate de raze X în multe spitale, precum şi reducerea numărului de astfel de investigaţii pentru cetăţenii României explică scăderea acestei valori medii de la 0,50 mSv pe an, calculate pentru începutul anilor 1990.

Doza primită de populaţiea ţării ca urmare a utilizării şi eliminării radionuclizilor în mediu (laboratoare de cercetare, industriale, de medicină nucleară etc.), inclusiv de la centralele nucleare în condiţii normale de funcţionare, este destul de redusă, cifrându-se la cca 0,001 mSv pe an. Expunerea dată de alte surse de radiaţii (zborul cu avionul la altitudine mare, cadranele luminiscente ale ceasurilor, ecranele televizoarelor etc.) este de cca 0,08 mSv pe an.

Se poate spune că populaţia ţării noastre primeşte o doză efectivă anuală de cca 2,27 mSv de la radiaţiile de origine naturală (fondul natural de iradiere), la care se adaugă 0,33 mSv pe an de la sursele artificiale. In total, populaţia României primeşte o doză efectivă anuală de cca 2,6 mSv, 87,3% datorându-se fondului natural de iradiere.