Zjawisko promieniotwórczości – korzyści czy zagrożenia?
Promieniotwórczość polega na samorzutnym rozpadzie - rozszczepieniu - jąder atomów niektórych pierwiastków. Pierwiastki których atomy ulegają rozczepianiu, nazwane są pierwiastkami promieniotwórczymi Wyróżnia się dwa rodzaje promieniotwórczości:
1. Naturalna
2. Sztuczna
Izotopy są to pierwiastki które charakteryzują się niestabilnością tj. rozpadaniem się ( okres połowicznego rozpadu). Nie ma naturalnych izotopów (wszystkie się rozpadły) są tylko izotopy wytworzone sztucznie.
Czas połowicznego rozpadu (zaniku) to czas, w ciągu którego liczba nietrwałych jąder atomowych (promieniotwórczych) pierwiastka, a zatem i aktywność promieniotwórcza, zmniejsza się o połowę.
Czas połowicznego zaniku charakteryzuje dany izotop promieniotwórczy niezależnie od czynników zewnętrznych (np. temperatura, ciśnienie, postać chemiczna, stan skupienia itp.). Czas połowicznego zaniku jest pojęciem wykorzystywanym dla każdego rodzaju rozpadu promieniotwórczego.
Naturalne szeregi promieniotwórcze są to rodziny nuklidów promieniotwórczych (nuklid, atom pierwiastka określony za pomocą liczby masowej, liczby atomowej i poziomu wzbudzenia) kolejno przekształcających się jedne w drugie na drodze kolejnych rozpadów promieniowania alfa lub beta.
Promieniotwórczość - korzyści i zagrożenia dla ludzkości.
Korzyści:
1.ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE:
* diagnoza chorób;
* badanie wpływu leków na organizm:
- np.: pewien izotop (99Tc) w postaci związku chemicznego wprowadza się do organizmu i śledzi jego drogę przez poszczególne narządy; w ten sposób bada się funkcjonowanie narządów;
* aparatura rentgenowska:
- zdjęcia rentgenowskie przy zwichnięciach czy złamaniach;
* radioterapia:
-stosuje się ją w przypadku nowotworów szczególnie czerniaka (nowotwór skóry);
-jod 131 stosuje się do leczenia tarczycy;
2. TECHNIKA RADIACYJNA:
* odkażanie sprzętu medycznego;
· barwienie:
- tkanin,
- szkła,
- sztucznych oraz naturalnych kamieni;
* analiza aktywacyjna, czyli jądrowa analiza składu materiałów; za pomocą tej metody można określić lub wykryć zanieczyszczenia, określić ilościową zawartość metali ciężkich w odpadach, azotu w ziarnach, nawozach sztucznych itd.; jej zaletą jest możliwość oznaczania jednocześnie wielu pierwiastków.
* wytwarzanie termokurczliwych rurek i taśm, które doskonale sprawdzają się jako izolacja elektryczna; znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie trzeba wykonać trwałe i szczelne połączenia elementów;
* technologia oczyszczania gazów odlotowych z instalacji spalających m.in.: węgiel (napromieniowanie gazów wiązką elektronów powoduje zredukowanie emisji dwutlenku siarki o 95%, a tlenków azotu o 80%);
* zastosowanie promieniowania w tzw.: aparaturze radiometrycznej, którą stanowią różnego rodzaju mierniki, czujniki, detektory i regulatory
3. INNE:
* izotop węgla 14C zastosowano jako zegar archeologiczny (na podstawie znajomości pierwotnego stężenia tego izotopu oraz okresu połowiczego rozpadu, określa się wiek wykopalisk, w których znajdują się szczątki zawierające związki węgla);
Zagrożenia:
* reakcje rozszczepienia jąder pierwiastków promieniotwórczych przebiegają w sposób niekontrolowany wykorzystuje się je do produkcji broni masowego rażenia. W czasie wybuchu uwalnia się ogromna energia. Podczas zrzucenia bomb na Hiroszimę i Nagasaki wiele osób zmarło od razu, a u innych choroba popromienna rozwinęła się po kilku latach. Dlatego też produkcja i stosowanie izotopów powinna się odbywać pod ścisłą międzynarodową kontrolą.
* pierwiastki promieniotwórcze negatywnie działają na organizmy, również na człowieka. W wyniku pochłonięcia przez organizm dużych dawek promieniowania może wystąpić białaczka nowotwór krwi, katarakta choroba oczu, oraz choroba popromienna objawiająca się biegunką i nudnościami.
* awarie w elektrowniach jądrowych mogą być przyczyną katastrof, np. w 1986 roku w Czarnobylu nastąpiła awaria reaktora jądrowego, która doprowadziła do wybuchu, w efekcie, czego do atmosfery dostały się radioaktywne izotopy, skażając znaczną część Europy.
* duży problem w wypadku energetyki jądrowej stanowią także odpady promieniotwórcze, powstające jako efekty działania reaktorów. (Istnieje niebezpieczeństwo, że dostaną się do środowiska).
* poważne niebezpieczeństwo dla środowiska ma też nieodpowiedzialne unieszkodliwianie i gromadzenie odpadów przemysłowych zawierających substancje promieniotwórcze, głównie w hutnictwie. (Składowanie na hałdach, mogą przedostać się do powietrza i do wody, a wraz z jej obiegiem do gleby i organizmów).
* napęd wielu pojazdów:
- np.: w transporcie wodnym (reaktory takie mogą w przypadku zatopienia okrętu stanowić potencjalne źródło poważnego skażenia środowiska pierwiastkami promieniotwórczymi stanowiącymi ich paliwo);