Referatas
Radioaktyviosios medžiagos tarša ir poveikis sveikatai
Turinys
Įvadas …………………………………………………………………………………………………………………….. 3
Radioaktyvumas ……………………………………………………………………………………………………… 4
Branduolinės nelaimės ……………………………………………………………………………………………… 5
Įsimintiniausios branduolinės avarijos …………………………………………………………………. 5
Černobylio avarija …………………………………………………………………………………………….. 7
Avarija Fukušimoje …………………………………………………………………………………………… 8
Radioaktyvių medžiagų poveikis sveikatai …………………………………………………………………. 9
Spindulinė liga …………………………………………………………………………………………………. 10
Išvados …………………………………………………………………………………………………………………. 11
Literatūros sąrašas …………………………………………………………………………………………………. 12
Įvadas
Žmonės yra nuolat veikiami jonizuojančiosios spinduliuotės, kurią skleidžia įvairūs šaltiniai – kosminė spinduliuotė, radionuklidai, esantys grunte, maiste, geriamajame vandenyje, statybinėse medžiagose, taip pat, medicinoje naudojami metodai, tačiau didžiausią taršą radioaktyviosiomis medžiagomis sukelia branduolinės nelaimės.
Tarša – medžiagų, preparatų, organizmų ar jų mišinių išmetimas (išleidimas, paskleidimas) į aplinką ar gaminamas medžiagas, kaip žmonių veiklos rezultatas, savo pasekmėmis neigiamai veikiantis žmogaus gyvenimo kokybę ar ekosistemas.
Tarša radioaktyviosiomis medžiagomis sukelia sunkius sveikatos sutrikimus, veikia daugelį gyvų organizmų, atominių elektrinių avarijų pasekmės skaičiuojamos dešimtis metų.
Radioaktyvumas
Radioaktyvumas arba radioaktyvusis skilimas – spontaniškas nestabilių kurio nors cheminio elemento izotopų virsmas kito elemento izotopais, išspinduliuojant elementarias daleles arba branduolius.
Yra keturios pagrindinės radiacijos rūšys:
1) Alfa dalelės (teigiamai įelektrinti helio atomų branduoliai);
2) Beta dalelės (neigiamai įelektrinti elektronai arba teigiamai įelektrinti pozitronai);
3) Gama spinduliai;
4) Rentgeno spinduliai.
Elektronas gali suirti sudarydamas naują elementą lengvesnį keturiais atominės masės vienetais ir išspinduliuodamas alfa dalelę, kurios atominė masė 4, jos krūvis teigiamas (+2) ir kuri susideda iš dviejų protonų ir dviejų neutronų.
Atomas taip pat gali suirti išspinduliuodamas beta dalelę.
Gama spinduliavimas gaunamas, kai atomo branduolys atpalaiduoja perteklinę energiją, paprastai po alfa ar beta spinduliuotės.
Rentgeno spinduliai gaunami, kai iš atomo yra pašalinamas arti branduolio esančio sluoksnio elektronas ir persirikiuoja kiti elektronai, išsiskiriant elementui būdingiems Rentgeno spinduliams.
Matavimo vienetai:
Laikas, per kurį suskyla pusė radioaktyvaus izotopo branduolių, vadinamas radioaktyvaus skilimo pusperiodžiu arba puskiekio periodu.
Radioaktyviųjų medžiagų aktyvumo vienetas yra bekerelis (Bq). 1 Bq = vienas skilimas per sekundę.
Spinduliavimo dozės vienetu priimtas rentgenas (r).
Jonizuojančiosios spinduliuotės dozė išreiškiama Siverto (Sv, Sievert) vienetais.
Radiacijos dydis matuojamas rentgenais per valandą (r/h).
Branduolinės nelaimės
Branduolinės nelaimės atveju, kai susprogdinamas branduolinis užtaisas ar įvyksta stambaus masto nelaimė atominėje jėgainėje, į aplinką patenka milžiniški kiekiai radioaktyviųjų medžiagų aerozolių, dulkių, dūmų, garų , kurių debesys ilgainiui pasklinda plačioje teritorijoje ir, priklausomai nuo oro masių srautų bei kitų sąlygų atmosferoje, gali apkeliauti visą Žemės rutulį, sukeldami aplinkos radiacinio fono anomalijas, kol galiausiai nusėda užteršdami teritoriją. Branduolinių nelaimių atveju gali būti užterštos ištisos teritorijos, jose esantys žmonės , gyvūnai ir augalai.
Branduolinė avarija – grandininės branduolių dalijimosi reakcijos aktyviojoje atominės elektrinės branduolinio reaktoriaus zonoje kontrolės ir valdymo sutrikimas; kritinės masės susidarymas pakraunant, perkraunant, pervežant ir saugojant branduolinį kurą; šilumos mainų sutrikimai, sukėlę kuro elementų pažeidimą ir (ar) žmonių apšvitą, viršijančią leistinas ribas.
Įsimintiniausios branduolinės avarijos
1944 m. JAV, Ouk Ridžo nacionalinėje branduolinių tyrimų laboratorijoje (Tenesio valstijoje). Nesėkmingai bandant išvalyti vieną iš urano sodrinimo įrenginio mechanizmų, įvyko cheminė reakcija. Rūgštimi buvo nudeginti penki žmonės, iš kurių du dėl patirtų sužalojimų mirė.
1979 m. Nelaimę Pensilvanijos valstijos Trijų Mylių salos atominėje jėgainėje lėmė keletas priežasčių: nepakankamai efektyvios valdymo sistemos, personalo klaidos. Gaisro metu buvo pažeistas antrasis elektrinės reaktorius, išsilydė dalis branduolinio kuro.
1979 m. Tenesio valstijos Ervino mieste įvyko avarija branduolinio kuro gamykloje. Daugiau nei tūkstantis žmonių buvo apšvitinti radioaktyvia spinduliuote, šešis kartus viršijusia leistiną normą.
1949-ųjų Iš Rusijoje esančios atominės elektrinės „Majak“ į Tečos upę buvo išleista daug skystų radioaktyvių medžiagų. Nukentėjo 124 tūkst. Žmonių. 28 tūkst. žmonių patyrė rimtų sveikatos sutrikimų, dalis susirgo spinduline liga.
1957 m. Avarijos metu elektrinėje „Majak“ smarkiai buvo apšvitinti daugiau nei 5 tūkst. žmonių. Katastrofos padariniai buvo likviduojami dvejus metus. Šiuose darbuose dalyvavo net 30 tūkst. karių.
1967 m. „Majak“ elektrinėje įvyko dar viena avarija, kai, smarkiai nusekus ežerui, į kurį buvo išleidžiamos skystos radioaktyvios atliekos, išdžiūvo ir buvo vėjo išnešiotos radioaktyvios nuosėdos. Buvo užteršta teritorija, kurioje gyveno apie 40 tūkst. žmonių.
Nepaisant daugelio nelaimių, gamykla „Majak“ veikia iki šiol. Šiuo metu čia perdirbamas panaudotas branduolinis kuras ir gaminamas plutonis branduolinių ginklų gamybai.
1970-aisiais. Rusijoje, Laivų statykloje „Krasnoe Sormovo“ greta Nižnij Novgorodo atominio povandeninio laivo statybos metu nugriaudėjo nedidelės galios branduolinis sprogimas. Nukentėjo apie 1 000 žmonių.
1982 m. gaisras kilo Armėnijos branduolinėje elektrinėje netoli Jerevano.
1986-aisiais įvyko kol kas didžiausia pasaulyje branduolinė avarija Černobylio atominėje elektrinėje (Ukrainoje), kurią sukėlė nesėkmingas eksperimentas. Sprogimo reaktoriuje metu net 8 tonos branduolinio kuro buvo išmesta į atmosferą, o iš viso ore pasklido 190 tonų radioaktyvių atliekų. Buvo užteršta 60 tūkst. kvadratinių kilometrų teritorija, kurioje gyveno 2,6 mln. žmonių.
1999 m. įvyko pirma didelė branduolinė avarija Japonijoje. Tokaimuros mieste esančioje branduolinio kuro gamykloje dėl personalo klaidos prasidėjo grandininė reakcija, kurios metu buvo apšvitinti 439 žmonės (119 iš jų – smarkiai). Trys žmonės netrukus mirė nuo spindulinės ligos.
2011 m. Fukušimos atominėje jėgainėje pirmas sprogimas nugriaudėjo kovo 12 d. po žemės drebėjimo, antras – kovo 14 d. Dingo elektra, neveikė aušinimo sistema, po apsauginiu gaubtu ėmė kauptis garai. Abu sprogimai buvo kur kas silpnesni, nei Černobylyje. Reaktoriaus radiacinės apsaugos barjero nepažeidė, tačiau pažeidė reaktoriaus sienas. Per avariją žuvo du darbuotojai, 25 sužeisti ir paveikti radiacijos. Tarp gyventojų aukų nėra.
Avarijų antžeminiuose branduoliniuose objektuose būta ir kitose šalyse – Didžiojoje Britanijoje, Šveicarijoje, Prancūzijoje, Ispanijoje, Kanadoje. Dešimtys avarijų įvyko branduoliniuose povandeniniuose laivuose, kelios – sudužus branduolinį ginklą skraidinusiems lėktuvams.
Černobylio avarija
1986 m. balandžio 26 d. įvyko didžiausia pasaulyje atominės jėgainės avarija, turėjusi globalaus masto pasekmių – Černobylio atominės elektrinės Ukrainoje sprogimas.
Černobylio atominė jėgainė buvo pastatyta Pripetės mieste, 16 km į šiaurės vakarus nuo Černobylio miesto. Elektrinėje buvo keturi reaktoriai, kiekvienas gaminantis 1000 megavatų elektros energijos; jie buvo pastatyti 1977–1983 metais.
Černobylio avarija įvyko per netinkamai suplanuotą bandymą 4-ajame bloke. Darbininkai išjungė reaktoriaus savireguliacinę sistemą ir avarinės saugos sistemą, kontroliniai strypai, naudojami branduolinei reakcijai kontroliuoti reaktoriaus šerdyje, buvo ištraukti daugiau, nei leidžia saugumas. Reaktorius buvo paliktas veikti 7 procentų galingumu. Dėl konstrukcijos ydos, energijos išeiga smarkiai šoktelėjo už nominalo ribų, karštis deformavo kontrolinius strypus ir jų nebebuvo galima įkišti atgal. Strypams įstrigus padidėjo garų slėgis, ir grandininė reakcija tapo nebekontroliuojama – įvyko keletas sprogimų, didžiulis ugnies kamuolys nukėlė 1000 tonų masės plieno ir betono masės reaktoriaus stogą, suplėšė aušinimo vamzdžius ir pramušė stoge skylę. Į vidų patekus deguoniui užsidegė grafitas, dėl to į atmosferą buvo išmesta daug radioaktyvių branduolinės reakcijos produktų, kuriuos sparčiai išnešiojo oro masės. Maždaug 1800 sraigtasparnių gesindami gaisrą ant reaktoriaus išbėrė virš 5000 t smėlio ir švino.
Balandžio 27 d. visi 55 tūkstančių Pripetės gyventojų pradėjo evakuotis. Tarybų valdžia siekė nuslėpti informaciją, tačiau balandžio 28 d. Švedijos aplinkos monitoringo stotys ėmė fiksuoti neįtikėtinai aukštą radiacijos lygį ir ėmė aiškintis, kodėl jis toks. Panašūs stebėjimo duomenys gauti Norvegijoje ir Suomijoje. Tuomet TSRS vadovybė pripažino, kad įvyko nelaimė Černobylyje ir sukėlė tarptautinį susirūpinimą dėl radioaktyvios emisijos plitimo.
Gegužės 4 dieną karštis ir radiacija, sklindantys iš reaktoriaus, buvo sustabdyti, nors darbuotojai dėl to patyrė didelę žalą sveikatai. Per 10 dienų iš 30 km spinduliu nuo reaktoriaus esančios zonos buvo evakuota 130 tūkst. žmonių. 1986 m. gruodį šis labai radioaktyvus reaktorius buvo uždarytas betono ir plieno sarkofage, kurio struktūros saugumu kartais abejojama.
Černobylio zona – viena iš pačių radioaktyviausių vietų visoje Žemėje.
Avarija Fukušimoje
2011 m. kovo 11 d. Fukušimoje įvyko 9 balų žemės drebėjimas, dėl kurio automatiškai sustojo 1, 2 ir 3 Fukušimos elektrinės blokai (4, 5 ir 6 jau seniau buvo išjungti planiniam patikrinimui). Netekusi vietinio energijos šaltinio, aušinimo sistema pradėjo naudoti skirstomojo tinklo energiją. Drebėjimui pažeidus išorines elektros linijas, buvo paleisti avariniai dyzeliniai generatoriai, kuriuos netrukus užpylė kilęs cunamis. Sustojusiuose blokuose sutriko reaktorių aušinimas, pradėjo kilti temperatūra ir slėgis. Pradėjo veikti avarinės, elektros nereikalaujančios aušinimo sistemos, tačiau jų nepakako. Atgabentų kilnojamų elektros generatorių nebuvo kaip prijungti, nes rūsiuose esantys įvadai tebebuvo užtvindyti. Aušinančiam vandeniui pradėjus virti ir išgaravus, reaktorių aktyvioji dalis liko be aušinamojo skysčio ir per laiką išsilydė, susidariusiai lavai nutekant į apsauginių pastatų dugnus. Įkaitusiems vandens garams reaguojant su reaktoriuje naudojamu cirkoniu, susidarė daug vandenilio, kuris vėliau 1, 2 ir 3 blokuose sprogo, sugriaudamas išorinius pastatus. Vandenilis nutekėjo ir sprogo bandant išleisti reaktoriuose susikaupusias dujas, ką būtinai reikėjo padaryti dėl pavojingai didelio slėgio. Vėliau išorinis elektros tiekimas buvo atstatytas, tačiau sprogimų ir potvynių sugadintos aušinimo sistemos ir toliau neveikė.
Suardyti reaktoriai vis dar gamino pavojingai daug šilumos ir vėliau buvo aušinami jūros vandeniu, pilant jį ant reaktorių liekanų gigantiškais betono siurbliais. Atvėsinęs reaktorius, šis vanduo susikaupė rūsiuose, tapdamas labai radioaktyvus. Kadangi aušinti reaktorius reikėjo ir toliau, jo vanduo rūsiuose vis kilo, grėsdamas pradėti piltis į jūrą. Gelbėdamasi nuo to (ir nepaisydama tarptautinių protestų), Japonijos vyriausybe leido išleisti į vandenyną nuo anksčiau elektrinėje saugomą daug mažiau radioaktyvų vandenį, kad dalį vandens iš rūsių būtų galima perpumpuoti į atlaisvintas talpyklas.
Ilgainiui buvo pastatytos labiau uždaros aušinimo sistemos, apvalant nuo radioaktyvumo ir pilant į reaktorius rūsiuose esantį vandenį. Reaktorių temperatūra per kelis mėnesius nukrito žemiau 100 °C ir pati savaime taip pat nekelia pavojaus. Tačiau kada ir kaip pavyks išardyti ir nukenksminti išsilydžiusius reaktorius, šiuo metu dar nėra aišku. Šiai katastrofai priskirtas septintas INESA reikšmingumo lygmuo – toks pats kaip ir Černobylio įvykiams.
Nelaimės metu Fukušimos jėgainės teritorijoje į aplinką pateko įvairiausių radioaktyvių medžiagų: inertinių dujų (ksenono ir kriptono), taip pat jodo-131, dviejų atmainų cezio izotopų ir, tikėtina, stroncio, telūro bei rubidžio.
Radioaktyviųjų medžiagų poveikis sveikatai
Jonizuojančios radiacijos poveikis organizmui priklauso nuo spindulių rūšies, spinduliavimo dozės, poveikio trukmės, organų ir audinių specifinio jautrumo. Specifiniam jautrumui įvertinti naudojama kritinio organo sąvoka. Kritiniu organu vadinamas organas ar kūno dalis, kurios apšvitinimas gali sukelti didžiausią žalą žmogaus sveikatai arba jo palikuonims.
Alfa spinduliavimo dozės gali nudeginti odą, sukelti odos ląstelių mutacijas, vėžį.
Prie beta minus spindulių priklauso radionuklidas jodas (131), kurį sugeria skydliaukė – stambi priekinės kaklo dalies endokrininė liauka, kurios pagrindinė skydliaukės funkcija – hormonų gamyba. Žmonėms, kurie gali būti ar buvo apšvitinti, rekomenduojama išgerti neradioaktyvaus jodo preparatų ir tokiu būdų „užpildyti“ skydliaukę neradioaktyviu jodo izotopu. Tokiu atveju skydliaukėje nelieka vietos radioaktyviajam jodui.
Įvykus atominės elektrinės avarijai arba sprogus branduoliniam užtaisui, kai radionuklidai išsiveržia į atmosferą, gali vykti:
1) išorinė apšvita iš praslenkančio radioaktyviojo debesies;
2) vidinė apšvita, įkvepiant radioaktyviuosius aerozolius (inhaliacinis pavojus) vartojant vandenį ir vietinius maisto produktus, užterštus radionuklidais;
3) kontaktinė apšvita, radionuklidams patekus ant atvirų kūno vietų, drabužių;
4) bendra išorinė gyventojų apšvita dėl radionuklidų, iškritusių ant žemės, pastatų ir darbo vietų paviršiaus.
Lietuvoje vidutinė apšvita siekia 0,1-0,15 mSv/h, jeigu ji pakyla iki 0,3 mSv/h – būtina ieškoti priežasties. Mokslininkai sutinka, kad 0,5 mSv/h spinduliuotė gali sukelti vėžį. Tačiau vėžį sukelia ne pačios radioaktyviosios dalelės. Už tai atsakingas jų skleidžiamas vadinamasis jonizuojantis spinduliavimas. Jonizuojantis spinduliavimas gali padaryti nefunkcionaliais svarbius fermentus ar sunaikinti ištisus ląstelių struktūrinius elementus. Jeigu žala būna didelė, ląstelė žūva. Bet jonizuojantiems spinduliams neatsparus ir genomas. Jeigu iš DNR molekulių išmušami elektronai, gali pakisti paveldima informacija, kuri per vėlesnį ląstelės dalijimąsi perduodama dukterinėms ląstelėms. Kuo stipriau pakenkiama DNR, tuo didesnė rizika susirgti vėžiu.
Organizmas pajėgus įveikti daugelį pakenkimų. Žmonės kiekvieną dieną patiria natūralų radioaktyvų spinduliavimą iš dirvožemio ir atmosferos. Bet žmogaus organizmas turi išvystytą gynybos mechanizmą, padedantį apsisaugoti nuo radioaktyvių spindulių poveikio. Jis gali pataisyti DNR padarytą žalą ir atstatyti pažeistas ląstelių struktūras. Bet tokios katastrofos, kaip Černobylio, atveju, šios natūralios apsauginės funkcijos tampa bejėgės. Stipriausią poveikį patyrė žmonės, likvidavę Černobylio AE – šimtai tūkstančių žmonių, kuriems teko atlikti tvarkymo darbus po reaktoriaus sprogimo. Manoma, kad vien tik Rusijoje 25 tūkst. iš jų jau mirė. Tarptautinės atominės energijos agentūros duomenimis, 56 žmonės mirė iš karto. Dauguma jų – dėl spindulinės ligos, kuri ūmiai pasireiškia patyrus aukštą radioaktyvaus spinduliavimo poveikį. Po Černobylio avarijos atsirado daugelis apsigimimų, kuriuos sukelia įvykę DNR pokyčiai. Iki šių dienų mokslininkai tiria šios avarijos padarytą žalą ir nesibaigiančius apsigimimus.
Spindulinė liga
Spinduline liga gali atsirasti dėl trumpalaikio 0,25 sivertų poveikio. Radiacinės saugos federalinio biuro duomenimis, vidutinis aplinkos užterštumas radioaktyviais spinduliais šiuo metu siekia apie 0,0021 siverto per metus. Trumpalaikis 4 sivertų poveikis laikomas mirtinu.
Žiniasklaidoje pranešama, kad radiacijos lygis Fukušimos atominėje elektrinėje vienu metu buvo pakilęs iki 0,4 siverto per valandą. Septynių minučių tokioje aplinkoje pakaktų, jog organizmas sugertų metinį radiacijos limitą, o valandos dozė būtų mirtina. Laimei, 0,4 siverto radioaktyvumas elektrinėje tvyrojo neilgai – kitu laiku po avarijos buvo fiksuojami kur kas mažesni radiacijos lygiai.
Spindulinės ligos simptomai: jaučiamas bendras silpnumas, skauda galvą, sumažėja matomumas ir klausos organų veikla (pradedama blogai girdėti), dingsta apetitas, kankina nemiga; pykina, pakyla temperatūra, iškrenta plaukai ir t. t. Išsigydžius gali būti nemalonios komplikacijos: imuniteto praradimas, gali išsivystyti mažakraujystė, padidėti kraujospūdis, sumažėja lytinė potencija, galimas iki trečios kartos palikuonių išsigimimas.
Ūmios spindulinės ligos pasekmės gali būti išslinkę plaukai, nesustabdomas kraujavimas, suirę kaulų čiulpai, koma, kraujotakos nepakankamumas ir kiti dramatiški padariniai, neretai pasibaigiantys mirtimi.
Ypač jautrūs spinduliavimui vaikai. Ir mažos dozės stabdo kaulų vystymąsi, sukelia įvairius stuburo iškrypimus. Gydyti vaikus švitinimu taip pat pavojinga. Smegenų švitinimas gali labai pabloginti atmintį, net iki jos visiško praradimo, o maži vaikai dėl to gali tapti silpnapročiai. Labai jautrios vaisiaus smegenys, ypač nuo aštuntos iki penkioliktos nėštumo savaitės. Jeigu tuo metu būsimoji motina gavo apšvitos dozę, tai keletą kartų padidėja tikimybė pagimdyti protiškai atsilikusį vaiką, nes susiardo vaisiaus galvos smegenų žievė.
Išvados
Radioaktyviųjų medžiagų natūraliuose resursuose yra palyginti mažai, labiausiai kenkiančios sveikatai yra tos radioaktyvios medžiagos, kurios labiausiai teršia orą dėl atominių elektrinių avarijų ar kitų branduolinių sprogimų.
Radiacijos poveikio pasekmės žmogaus organizmui yra baisios: ūmi spindulinė liga, vėžiniai susirgimai, galimos žmogaus organizmo mutacijos, nevaisingumas, CNS pažeidimai, imuninės sistemos susirgimai.
Stengiantis to išvengti imamasi daug saugumo priemonių, sudaromi įvairūs atominės energetikos saugos nuostatai, didelis dėmesys tenka radioaktyvių medžiagų aplinkoje dirbantiems asmenims, jų aprangai, apmokymams, sveikatos tyrimams.
Tarša radioaktyviosiomis medžiagomis yra be galo pavojinga žmonijai ir visai pasaulio gyvybei.
Literatūros sąrašas
http://www.civilinesauga.lt/index.php?lng=lt&content=pages&page_id=29
http://www.esmogas.lt/elktromagnetine-aplinka/jonizuojanti-radiacija
http://www.asu.lt/nm/l-projektas/-Aplinkos_tarsa/7.htm
http://lt.wikipedia.org/wiki/Branduolinis_sprogimas#Radioaktyvus_u.C5.BEter.C5.A1tumas
http://lt.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cernobylio_avarija
http://lt.wikipedia.org/wiki/Fuku%C5%A1imos_I_atomin%C4%97_elektrin%C4%97
http://www.delfi.lt/news/daily/world/japonijos-ir-cernobylio-ae-branduolines-avarijos-kuri-pavojingesne.d?id=44708045
http://www.ekonomika.lt/naujiena/isimintiniausios-branduolines-avarijos-6265.html#ixzz2AFPqR7rz
http://geriausiapamoka.blogspot.com/2011/11/radiacijos-poveikis-zmogui.html
http://www.technologijos.lt/n/mokslas/zmogus_ir_medicina/S-18082/straipsnis/Ir-vis-tik:-kokia-zala-sveikatai-daro-radiacija??l=2&p=1