Izotopy promieniotwórcze

Co to są izotopy?
Izotopy (łac. isos-równy, topos-miejsce) to odmiany atomów danego pierwiastka, których jądra mają taka samą liczbę protonów (czyli liczbę atomową), jednak różnią się między sobą liczbą neutronów (tj. liczbą masową). Masa atomowa pierwiastka jest jedynie uśrednioną masą jego izotopów. Izotopy konkretnego pierwiastka s prawie takie same pod względem właściwości chemicznych i nieznacznie różne jeśli chodzi o właściwości fizyczne, co umożliwia mechaniczne rozdzielenie izotopów podobnych (spektometria masowa, wielokrotna dyfuzja przez porowaty materiał, itd.). Tak wyodrębnione izotopy znajdują zastosowanie m.in. w uzyskiwaniu materiałów rozszczepialnych, badaniach podstawowych, w produkcji wybranych izotopów promieniotwórczych o wysokiej czystości.
Izotopy jednego pierwiastka w układzie okresowym widnieją na tym samym miejscu. Standardowym przykładem na to jest wodór, który posiada 3 izotopy; z których 2 są stabilne 1H (Prot) i 2H (deuter, D), natomiast jeden jest niestabilny 3H (tryt, T). Z wyjątkiem izotopów wodoru, inne izotopy nie mają swoich oddzielnych nazw, a oznaczane są poprzez symbol pierwiastka chemicznego i liczbę masową w jego lewym górnym rogu.
Z powodu różnicy mas atomowych, izotopy cechują się odmiennymi niektórymi własnościami fizycznymi, przy czym różnice te są tym większe, im większy jest rozrzut ich mas względem siebie. Z tego wynika fakt, iż w formie czystej różnią się one gęstością, temperaturą wrzenia, topnienia oraz sublimacji. Ma to także wpływ na występowanie niewielkich różnic w reaktywności pierwiastków.
Pośród odkrytych już izotopów wszystkich pierwiastków chemicznych wyróżniono podział na dwie grupy:
? Izotopy trwałe = izotopy stabilne
izotopy takie nie ulegają samorzutnej przemianie na izotopy innych pierwiastków
272 stabilne izotopy
? Izotopy nietrwałe = izotopy niestabilne = izotopy promieniotwórcze
Izotopy takie ulegają samorzutnej przemianie na izotopy innych pierwiastków, zazwyczaj innego pierwiastka.
Ok. 2000 niestabilnych izotopów

Izotopy promieniotwórcze
Izotopy promieniotwórcze (tzw. radioizotopy) to niestabilne, radioaktywne izotopy, których atomy przy samoistnie ulegają przemianie promieniotwórczej dając w efekcie inne atomy oraz wydzielając energię w postaci promieniowania gamma i energii kinetycznej produktów przemiany. Ich cechą charakterystyczną jest okres połowicznego rozpadu jąder (czas potrzebny do zaniku połowy jąder danego pierwiastka). Można je podzielić na izotopy promieniotwórcze występujące naturalnie oraz na izotopy promieniotwórcze wytworzone sztucznie. Izotopy promieniotwórcze znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach życia.

Promieniowanie
Wraz z końcem XIX wieku Thomson i Rutherford pochłonięci byli badaniem zjawiska jonizacji gazów promieniami odkrytymi przez Henriego Bequerela. W czasie trwania tych doświadczeń zauważyli oni, iż istnieją dwa rodzaje tegoż promieniowania.
Jedno z nich nazwali ? (alfa). Charakteryzuje się ono tym, że jest łatwo absorbowane nawet przez pojedynczą kartkę papieru. Składa się ono z 4 cząsteczek: 2 dodatnio naładowanych protonów oraz 2 obojętnych neutronów. Ma więc identyczny skład jak jądro helu, w związku z czym promieniowanie ? jest strumieniem jąder helu.
Natomiast drugi rodzaj promieniowania nazwany ? (beta) charakteryzuje się większą przenikliwością, np. przez 0,25 centymetrów aluminiowej blachy. Jest również możliwe jego odchylenie w polu elektrycznym, jak również w magnetycznym, w taki sposób, iż cząsteczki będą posiadały ładunek ujemny. Po wielu badaniach nad promieniami ? stwierdzono, iż są to jedynie elektrony.
Niedługo po tych odkryciach wykryto jeszcze jeden rodzaj promieniowania nazwany ? (gamma). Charakteryzuje się on jeszcze większą przenikliwością niż promieniowanie ? i może przenikać nawet ołowiane blachy o grubości kilku centymetrów. Jest (podobnie jak światło) promieniowaniem elektromagnetycznym, a długość jego fali nie przekracza 11 metrów.
Promieniowanie ? i promieniowanie ? mają naturę korpuskularną, podczas gdy promieniowanie ? jest promieniowaniem elektromagnetycznym o bardzo małej długości fali, mniejszej niż promieniowanie rentgenowskie.

Zastosowanie izotopów promieniotwórczych

Medycyna
Izotopy promieniotwórcze spełniają niewątpliwie ważną rolę w zakresie wykrywalności, rozpoznawaniu i leczeniu chorób (zwłaszcza nowotworowych).
Wprowadzane do ludzkiego organizmu potrafią szczegółowo ujawnić chociażby najmniejsze zmiany w narządach wewnętrznych. Stało się to powodem, dla którego wykorzystuje się je np. w neurologii, onkologii, endokrynologii oraz wielu innych działach medycyny. Podczas wykonywania badań wybiera się jeden z ok. 200 różnych radionuklidów, ze specjalną uwagą na to, jaki narząd będzie badany i pod jakim kątem. Doskonałym przykładem może być ich zastosowanie w kardiologii, gdzie podczas badań wykorzystujących izotopy promieniotwórcze można wykryć chorobę niedokrwienie serca, zakrzepy, lub tez można zmierzyć objętość krążącej w organizmie krwi. Niepodważalną zaletą tej metody jest jej niezwykła dokładność oraz możliwość wielokrotnego jej użycia, co ma korzystne skutki przy sprawdzaniu rezultatów np. leczenia operacyjnego. Najczęściej do tego celu używa się technet-99 oraz ksenon-133. Poprzez ich wstrzyknięcie do organizmu chorego możemy zaobserwować np. kolejność wypełniania się przedsionków.
W medycynie wykorzystuje się radionuklidy również jako środki przeciwbólowe przy przerzutach raka do kości. Są one jedynymi w pełni skutecznymi metodami na zwalczanie tak uciążliwych problemów, gdyż tylko one są w stanie dotrzeć do konkretnego zakończenia nerwowego.

Chemia
Również w samej chemii izotopy znalazły swe zastosowanie. Przykładowo używane są one do zmiany cech przedmiotów naświetlanych np. do wystąpienia zmian w strukturze polimerów.
Bez promieniowanie nie możliwe byłoby również przeprowadzenie niektórych reakcji chemicznych niezbędnych do produkcji różnorakich żeli, folii oraz do syntezy niektórych związków organicznych. Dzięki nim możliwe jest również kontrolowanie całego procesu chemicznego, poprzez śledzenie jego poszczególnych etapów.

Broń jądrowa
Niestety izotopy promieniotwórcze nie maja jedynie pozytywnych zastosowań. W rękach człowieka mogą się one przerodzić w groźną broń, która niszczy wszystko i wszystkich, a więc w broń masowego rażenia.
Po raz pierwszy z takim zastosowaniem spotkano się podczas II Wojny Światowej, a pierwszymi jej ofiarami padli mieszkańcy dwóch japońskich miast ? Hiroszimy i Nagasaki. W działaniu tej broni wykorzystuje się reakcję rozszczepiania jąder lub reakcje jądrową, aby w krótkim czasie wyzwolić ogromne ilości energii.
Wyróżnia się następujące rodzaje broni:
? Bomba jądrowa (atomowa)
Zbudowana w znacznej części z materiału wybuchowego (trotylu), składa się również z urządzenia detonującego i materiału rozszczepialnego (235 Uran lub 239 Pluton) podzielonego na kilka części, a każda z nich ma masę mniejszą niż masa krytyczna. Eksplozja następuje po odpaleniu ładunku prochowego oraz po nagłym skupieniu wszystkich części materiału rozszczepialnego. W czasie wybuchu całość ładunku przeistacza się w gazy o bardzo wysokiej temperaturze (ok. 1 000 000 oC). promieniowanie cieplne rozchodzi się z prędkością 300 000 kilometrów na sekundę (prędkość światła). Moc bomby może osiągnąć wartość nawet kilkuset kiloton TNT.
? Bomba termojądrowa (wodorowa)
Zbudowana z substancji płynnej (np. mieszaniny deuteru i trytu lub deuterku litu 6LiD), która jest przyłączona do bomby jądrowej i w pełni funkcję zapalnika. Wybuch takiej bomby wiąże się z wytworzeniem odpowiedniej temperatury, koniecznej do rozpoczęcia niekontrolowanych reakcji termojądrowych. Moc takiej bomby może osiągać moc nawet 100 000 000 ton TNT.
? Bomba kobaltowa
Rodzaj bomby jądrowej lub termojądrowej, która znajduje się w płaszczu z metalicznego kobaltu. Podczas eksplozji powstają ogromne ilości kobaltu (60Co), który z kolei emituje promieniowanie ?, co wiąże się z olbrzymim skażeniem środowiska naturalnego. Na razie broń ta nie została jeszcze użyta na polu walki.
? Bomba neutronowa
Rodzaj bomby termojądrowej, której największą część energii wybuchu stanowi strumień neutronów. Niszczy głównie istoty żywe.

Datowanie, geologia
Promieniotwórczy izotop węgla (14C) znalazł zastosowanie również przy określaniu wieku próbek geologicznych oraz wykopalisk archeologicznych i paleontologicznych.. metoda ta polega na wykorzystaniu zachodzącej w czasie, zmianie ilości izotopów promieniotwórczych lub produktów przemian izotopowych w danym materiale. Wykorzystując promieniowanie kosmiczne w ziemskiej atmosferze tworzy się izotop węgla (14C) , który może ostać się do żywego organizmu jedynie podczas jego egzystowania. Po nastąpieniu zgonu ilość tegoż izotopu może ulec już tylko i wyłącznie zmniejszeniu, na skutek wypromieniowania. Aby w miarę dokładnie określić wiek badanych minerałów, bada się ilości zachowanego w nim tegoż radionuklidu.
Najnowsze badania zawartości izotopów promieniotwórczych w materii planetarnej i meteorytowej pozwalają nam również na poznawanie nowych informacji odnośnie powstawanie Ziemi i życia na niej. Zwłaszcza badania hafnu (182Hf,) który w przeciągu 9 000 000 lat rozpada się w wolfram (182W) przyniosły ciekawe wyniki.
Na podstawie doświadczeń z tymi izotopami uczeni wyciągnęli wnioski, iż jądro naszej planety powstało już 29 milionów lat po uformowaniu się Słońca, a więc dwukrotnie szybciej niż sądzono dotychczas.

Źródło energii
Izotopy promieniotwórcze znalazły również szerokie zastosowanie jeśli chodzi o źródła energii. Doskonałym na to przykładem są elektrownie jądrowe, zwane również atomowymi. Elektrownie takie na skalę przemysłową przetwarzają energię jądrową na elektryczną. Jest to zazwyczaj połączenie reaktora jądrowego o dużej mocy z klasyczną elektrownią cieplną, a uzyskiwana moc cieplna jest natychmiast przetwarzana na energię elektryczną. Ma to niezwykle wiele zalet w stosunku do środowiska naturalnego, gdyż nienaruszone są nieodnawialne źródła paliw kopalnych (np. złoża węgla brunatnego), jak również tego typu elektrownie nie emitują do środowiska szkodliwych produktów spalania (np. pyłów, gazów). Również ich wydajność zasługuje na uwagę, gdyż energia wytworzona przykładowo z jednego gram uranu (235U) odpowiada wydajności energetycznej aż 2,7 tony węgla kamiennego.
Jednakże, takie źródła uzyskiwania energii w ostatnich czasach zyskują sobie, mimo wszystko, rosnącą rzeszę przeciwników. Zachowanie takie jest prawdopodobnie związane z skutkami składowania radioaktywnych odpadów, jak również z skutkami awarii reaktorów, w tym z słynną katastrofą z 1986r z Czarnobyla. W tym konkretnym przypadku główną przyczyna wypadku była błędna decyzja jednego człowieka, gdyż tuz po powstaniu wybuchu zdecydowano zalać go wodą, a to w rezultacie spowodowało powstanie chmury radioaktywnej.
Niemniej jednak należy pamiętać, że wpływ elektrowni jądrowych na środowisko jest zdecydowanie bardziej korzystny, niż wpływ elektrowni cieplnych.
Izotopy promieniotwórcze stosuje się jako źródło energii również tam gdzie niezbędna jest 100% niezawodność zasilania, przy równoczesnych małych wymaganiach co do mocy. I tak na przykład takie rozwiązania można znaleźć w rozrusznikach serca, w sondach kosmicznych oraz w automatycznych stacjach meteorologicznych, które znajdują się w trudno dostępnych ostępach terenów.

Przemysł i technika
Ze względu na łatwość wykrywania izotopów promieniotwórczych nawet ze znacznej odległości., znalazły one szerokie zastosowanie w technice, szczególnie do badań analitycznych oraz do badań procesów fizycznych i chemicznych, jak np. dyfuzja, badanie struktury materiałów, rozpuszczalności, strącania osadów lub określania poziomu cieczy.
Zwłaszcza w defektoskopach trudno opisać nieocenione zastosowanie radionuklidów, gdyż pozwalają one na wykrywanie wad w produktach metalowych. To dzięki promieniowaniu ? emitowanemu przez kobalt (60Co) możliwe jest prześwietlenie stali na grubość nawet 15cm, zapisując na kliszy obrazy uszkodzeń wewnętrznych. Również dzięki Kryptonowi (85Kr) możliwe jest badanie szczelności urządzeń i grubości spawów.
Górnictwo natomiast wykorzystuje radionuklidy do lokalizacji i koncentracji złóż rud metali i paliw kopalnych.

Radiografia, defektoskopia
Szerokim polem do popisu dla radionuklidów jest radiografia. Polega ona na badaniu wewnętrznej struktury obiektu za pomocą promieniowania jonizującego (rentgenowskie, ?). Na radiogramie widać dokładnie wszystkie niepożądane pęknięcia, luki, pęcherze, które pochłaniając promieniowanie w inny sposób, niż materiał budulcowy. W rezultacie na kliszy fotograficznej lub na ekranie fluoryzacyjnym zauważalne są wszystkie defekty.
W fabrykach i hutach wykorzystuje się najczęściej promieniowanie rentgenowskie (defektoskopia rentgenowska), jednakże w porównaniu z defektoskopią izotopową jest to metoda mało opłacalna. Defektoskopia izotopowa polega na użyciu Co, Cs, Ir, Tm lub mieszaniny dwóch izotopów Europu (153Eu i 151Eu) jako źródeł promieniowania ?. Radionuklidem z kolei najczęściej jest kobalt (60Co) albo też cez (137Cs), umieszczone w osłonie biologicznej, w kształcie kuli z otworem pozwalającym na przechodzenie promieniowania. Urządzenie to nosi miano bomby kobaltowej (termin używany również w przypadku broni jądrowej) lub bomby cezowej.
Także metody wykrywania ukrytych wad zazwyczaj stosuje się w przemyśle maszynowym, stoczniowym, chemicznym oraz w metalurgii. Stosowane są również w medycynie do celów diagnostycznych (wykrywanie uszkodzeń kości) oraz przy walkach z nowotworami.

Biologia
W biologii radioizotopy stosuje się najczęściej do badań nad rolą i obiegiem mikroelementów poprzez wprowadzenie ich do poszczególnych organizmów. W badaniu środowiska naturalnego są one też nie bez znaczenia. Dodawane w śladowych ilościach do emitowanych zanieczyszczeń pozwalają na określenie rozprzestrzeniania, zasięgu i koncentracji opadów do konkretnego punktu emisyjnego. Również, umożliwiają one określenie kierunków przepływu powierzchniowych prądów wodnych, pomiary wód powierzchniowych z różnorodnych opadów, jak również prędkości i szlaków przepływów ciągów wodnych.
Do licznych zastosowań izotopów promieniotwórczych w biologii należy jeszcze dodać, iż to dzięki nim można badać wpływ pestycydów i nawozów sztucznych na organizmy żywe.
Również, dzięki poddawaniu konkretnych zwierząt wpływowi promieniowania, zwiększa się występowanie wśród gatunku mutacji, co w efekcie prowadzi do powstania nowych ras o korzystniejszych cechach hodowlanych.

Przechowywanie żywności
Powszechnie znaną metoda dezynfekcji i konserwacji żywności (zwłaszcza owoców i warzyw) jest ich napromieniowywanie. Przedłuża ono znacznie trwałość produktów spożywczych, a ponadto (jak wykazano w licznych badaniach) nie działa toksycznie, ani radioaktywnie na żywność. Niestety proces ten niesie ze sobą również pewne niekorzystne zmiany. Okazało się iż w produktach takich zaszły pewne zmiany chemiczne, które uwalniają wolne rodniki oraz zmniejszają znacząco (o 20-60%) ilość witamin A, B1, C i E.
Ponadto dzięki radionuklidom możliwe jest ciągłe nadzorowanie procesów dojrzewania owoców i warzyw, jak również zapobiegają one kiełkowaniu zbiorów.

Zastosowanie poszczególnych izotopów:
? Wodór / 3H/ farby świecące, palniki tlenowo-wodorowe, otrzymywanie amoniaku, utwardzanie olei roślinnych
? Sód / 23Na/ wraz z potasem stosowany jako chłodziwo w reaktorach jądrowych
? Krzem / 29 Si/ polepsza własności stopów, elektronika półprzewodnikowa, wyroby ze szkła i porcelany
? Fosfor / 32P/ wskaźnik promieniotwórczy, diagnostyka nowotworów, znakowanie czerwonych ciałek krwi
? Siarka / 16S/ badania ścieralności opon samochodowych
? Potas / 40K/ sztuczne nawozy
? Wapń / 45Ca / badania nad szybkością tworzenia się tkanki kostnej
? Kobalt / 60Co/ stosowany w medycynie do leczenia nowotworów, do dezynfekcji, bomba kobaltowa, radiografia przemysłowa, urządzenia radiacyjne, waga izotopowa, sprzęt do pomiaru cieczy w zbiornikach
? Arsen / 75As/ konserwacja skór, impregnacja drewna, odbarwianie szkła, dodatek do trucizn
? Jod/ 131J/ badania tarczycy (medycyna)
? Cez / 137Cs/ radiografia przemysłowa, bomba cezowa, pomiary grubości
? Iryd/ 192Ir/ radiografia przemysłowa
? Tal / 204Tl / sprzęt do pomiarów grubości
? Polon / 209Po/ chemia radiacyjna
? Rad / 226Ra/ aplikatury radowe
? Tor / 232Th/ powlekanie drucików wolframowych
? Uran / 235U / w reaktorach jądrowych
? Pluton / 238Pu / stymulatory serca, czujniki dymu
? Pluton / 239Pu/ czujniki dymu
? Ameryk / 241Am / czujniki dymu (instalacje przeciwpożarowe)



Odpady promieniotwórcze
Odpady promieniotwórcze to niewykorzystane substancje promieniotwórcze, które powstały np. podczas wydobycia rud uranowych, otrzymywania ładunków jądrowych, paliwa jądrowego oraz przy wytwarzaniu i oczyszczaniu substancji zawierających radionuklidy, itp.
Odpady promieniotwórcze dzięki różnym stanom skupienia, formom chemicznym, aktywności i radiotoksyczności związków w nich zawartych dzieli się na 2 zasadnicze grupy:
? Odpady wysokoaktywne
Zazwyczaj przetrzymuje się je w szczelnych pojemnikach zanurzonych w wodzie (woda odbiera ciepło pochodzące z rozpadów promieniotwórczych) w miejscu ich wytworzenia przez okres niezbędny do rozpadu znacznej liczby izotopów promieniotwórczych, o najkrótszym okresie połowicznego rozpadu. Po tym czasie są one przetwarzane w celu zmniejszenia ich objętości
? Odpady niskoaktywne
Jednym ze sposobów postępowania z tego typu odpadami jest, z kolei zwiększenie ich objętości, poprzez dodawanie do nich nieaktywnych substancji. Dzięki temu substancja taka ma aktywność porównywalną z środowiskiem naturalnym i można ją wprowadzić do ekosystemu.
Niestety nadal najpopularniejszym sposobem radzenia sobie z niskoaktywnymi odpadami jest ich umieszczanie w szczelnych pojemnikach i składowanie na zamkniętych wysypiskach śmieci (w Polsce tego typu wysypisko zlokalizowane jest w Różanie).
Miejscem przechowywania najbardziej długotrwałych odpadów promieniotwórczych stały się tzw. składowiska docelowe, zlokalizowane na dużych głębokościach, w skałach, gdzie nie dociera woda, na terenach asejsmicznych.


Wpływ promieniowania na organizmy żywe
Wśród ludności całego świata wciąż żywy jest przesąd o szkodliwym wpływie promieniowania na organizmy żywe. Uważa się, iż to skutki promieniowania (zarówno małych, jak i dużych dawek) są przede wszystkim odpowiedzialne za wszelkie negatywne mutacje i choroby nowotworowe. Jednak ostatnie badania wskazują na częściową mylność tych osądów, jednocześnie częściowo ?usprawiedliwiając? radionuklidy. Okazuje się mianowicie, iż niewielkie dawki promieniowania (jest to dawka 10 do 1000 razy mniejsza od dawki uważanej za szkodliwą) mają niejednokrotnie pozytywny wpływ na istoty żywe. Zatem nie możemy wypowiadać się o promieniowaniu jako o czymś 100% negatywnym, natomiast możemy je zaliczyć do czynników, które w małych ilościach wywierają pozytywne skutki, , natomiast w dużych dawkach są szkodliwe, jak np. kofeina, antybiotyki, czy promieniowanie słoneczne. Takie zachowanie nazywane jest hormezą, a w naszym przypadku hormezą radiacyjną.
Na podstawie badań możemy wysnuć wnioski, iż dzięki niewielkim ilościom promieniowania możliwy jest szybszy rozwój, przedłużenie długości życia, zwiększenie wzrostu u roślin oraz wzrost odporności na infekcje i skutki następnych napromieniowań.
Człowiek i inne organizmy żywe jest nieustannie narażony na ciągłe promieniowanie, tym bardziej iż w przyrodzie spotykanych jest niewyobrażalnie wiele izotopów emitujących promieniowanie jonizujące. Promieniowanie taki może pochodzić zarówno ze źródeł zewnętrznych: z izotopów znajdujących się w powietrzu, wodzie oraz glebie i z przestrzeni kosmicznej (promieniowanie kosmiczne); jak również ze źródeł zewnętrznych, które są powiązane z wdychanym przez nas powietrzem oraz ze spożywanym pożywieniem (np. w organizmie człowieka zachodzi ok. 4000 rozpadów izotopu potasu (40K) w ciągu jednej sekundy).
Radionuklidy na powierzchni ziemi w największym stopniu gromadzą się w niskich roślinach, zazwyczaj w trawach. . Ma to wpływ na mniejszą ilość izotopów w atmosferze, natomiast zwiększa to ich zawartość w glebie. Izotopy promieniotwórcze mogą się kumulować także na porostach, dzięki czemu można określić stopień skażenia danej biocenozy (bioindykatory). W wodzie największe stężenie radionuklidów można obserwować w osadach dennych oraz w glonach, natomiast w górnych warstwach atmosfery gromadzi się izotop węgla (14C), używany również do datowania radiowęglowego.
Takie nagromadzenie może mieć negatywne skutki, zwłaszcza na powierzchni ziemi. Udowodniono, że krowy żywiące się skażoną radioaktywnie trawą produkują znacznie mniej mleka. Mleko to, również straciło na jakości oraz stało się niebezpieczne dla zdrowia, poprzez fakt zawierania przez nie strontu (90Sr). Ma on właściwości chemiczne zbliżone do wapnia, jednak może powodować w organizmie nieodwracalne skutki somatyczne.
Jednakże człowiek jest narażony na promieniowanie nie tylko ze źródeł naturalnych. Znaczny stopień promieniowania, pochodzi z przemysłu i techniki, gdzie radionuklidy znalazły szerokie zastosowanie. Jest to np. napromieniowywanie organizmów w celu diagnozy i leczenia wykorzystywane często w medycynie. Przykładowo dawka napromieniowania wykorzystanego podczas przeprowadzania jednego badania rentgenowskiego jest 40000 razy mniejsza niż dawka śmiertelna, jednak częste korzystanie z tego typu zabiegów może wywołać pewne efekty popromienne.
W 1985 r. (a więc rok przed awarią reaktora w Czarnobylu) dawka promieniowania przyjętego przez statystycznego polaka średnio o 1,1 mSv przekroczyła przeciętną dawkę promieniowania naturalnego, która wynosi 2,4 mSv.
Sv - siwert- jednostka równoważnika dawki pochłoniętej promieniowania jonizującego w układzie SI
1 Sv = 1J / (1 kg) = 1 m2 * s-2
Wpływ promieniowania na organizm człowieka zależy od jego energii oraz rodzaju.
Są dwa możliwe sposoby szkodliwego działania radionuklidów na organizm człowieka:
? Napromieniowanie żywej tkanki promieniowaniem jądrowym
W wyniku tego typu działania na organizm można wyodrębnić dwa rodzaje skutków wywołanych przez promieniowanie. Są to skutki somatyczne i genetyczne. Pierwsze występują po otrzymaniu dużej dawki i często zauważalne jest po wybuchach bomb atomowych (np. Hiroszima ? 1945r.). Obserwowane skutki to: poparzenia popromienne, choroba popromienna, uszkodzenia kości, białaczka i inne nowotwory, jednak w niektórych przypadkach możemy mówić o skutkach odmiennych od wyżej wymienionych, a w skrajnych przypadkach nawet o zgonach. Genetyczne skutki to: defekty chromosomów, które powodują cząstki jonizujące. Często dochodzi również do uszkodzenia fragmentu DNA, w wyniku czego występują nowotwory. Ma to również wpływ na przyszłe pokolenia.
? Wnikanie izotopów promieniotwórczych do organizmu
Największym emitorem promieniowania jonizującego do środowiska są zakłady energetyczne, które w swoich elektrowniach używają paliwa nuklearnego. Pomimo faktu posiadania przez reaktory kilku osłon to na skutek dłuższego używania, mimo wszystko emituje on znaczne ilości promieniowania. Oprócz tego poważnym problemem są odpady promieniotwórcze ze względu na swój długi okres połowicznego rozpadu, jak również ze względu na brak skutecznego i bezpiecznego sposobu ich utylizacji lub zabezpieczenia.
W niezbyt jeszcze długiej historii radionuklidów doszło już do kilku katastrofalnych w skutkach tragedii. Najbardziej znana jest katastrofa z 1986r w Czarnobylu (Ukraina). Wówczas to radioaktywne skażenie objęło niemal całą Europę, a jednym z głównych produktów tego wybuchu był cez. Również w 1986r doszło do rozległego skażenia w Wielkiej Brytanii, poprzez wydostanie się do środowiska naturalnego paliwa radioaktywnego. W Niemczech w 1975r doszło do emisji pary radioaktywnej, a 3 lata wcześniej (1973r) w Chalk River w Kanadzie nastąpił wyciek wody radioaktywnej. Te i kilka innych katastrof przyczyniły się do uczucia wrogości społeczeństwa ludzkiego do izotopów promieniotwórczych.