Promieniotwórczość - korzyści czy zagrożenia ludzkości.
Czy promieniotwórczość jest zła? Zwolennicy powiedzą –nie, a pozostający w opozycji, że tak. Na początek jednak wyjaśnijmy co to jest promieniotwórczość abyśmy mogli zacząć rozważania nad dobrymi i złymi stronami promieniotwórczości.
Promieniotwórczość, (radioaktywność), samorzutna przemiana jądra atomowego, której towarzyszy emisja promieniowania jądrowego. Emitowaną cząstką promieniowania mogą być: foton (rozpad g), elektron lub para elektron- pozyton (konwersja wew.), elektron lub pozyton i antyneutrino lub neutrino (rozpad b), nukleon lub jądro (rozpad protonowy, rozpad a, rozpad egzotyczny, rozszczepienie). Tylko w jednym z powyższych przypadków cząstka (elektron konwersji wewnętrznej) jest emitowana nie bezpośrednio z jądra, lecz z powłoki elektronowej. W wyniku emisji z jądra AZX (A — liczba masowa równa liczbie nukleonów w jądrze, Z — liczba porządkowa równa liczbie protonów w jądrze) elektronu powstaje jądro AZ+1X, pozytonu — jądro A Z-1X, wychwytu elektronu — również jądro AZ-1X, rozpadu protonowego — jądro A-1 Z-1X, zaś rozpadu a — jądro A-4 Z-2X. Rozpad promieniotwórczy może zachodzić na skutek oddziaływania słabego, elektromagnetycznego lub silnego. Rozpad promieniotwórczy jest procesem statystycznym. Istnieje określone prawdopodobieństwo równe l (l stała rozpadu, charakterystyczna dla danego jądra i stanu, w którym się ono znajduje), że jądro rozpadnie się w jednostkowym czasie. Prowadzi to do wykładniczego prawa rozpadu: N(t) = N0e– lt, gdzie N(t) i N0 — odpowiednio liczba jąder promieniotwórczych w chwili t oraz w chwili początkowej t = 0. Obecnie jest znanych ponad 1800 różnych nuklidów promieniotwórczych, w tym tylko około 50 występuje w sposób naturalny w przyrodzie (promieniotwórczość naturalna; promieniotwórcze rodziny); pozostałe są wytwarzane sztucznie w reakcjach jądrowych. Promieniotwórczość naturalną odkrył 1896 A.H. Becquerel, który stwierdził, że różne związki uranu wywołują zaczernienie emulsji fot.; systematyczne badania tego zjawiska podjęte przez M. Skłodowską-Curie i P. Curie doprowadziły do stwierdzenia promieniotwórczości toru i odkrycia 1898 nowych promieniotwórczych pierwiastków: polonu i radu. Dalsze prace nad promieniotwórczością doprowadziły do rozróżnienia 3 składowych promieniowania: a, b i g (E. Rutherford, P. Villard i in.) oraz ich identyfikacji (Becquerel, S.T. Meyer, E. von Schweidler, Rutherford, T. Royds), a następnie do stwierdzenia, że zanik aktywności substancji promieniotwórczej w czasie ma charakter wykładniczy (Rutherford, F. Soddy). Sztuczną promieniotwórczość (b+) odkryli 1934 I. Joliot-Curie i F.J. Joliot-Curie.
Promieniowanie zazwyczaj kojarzy się człowiekowi z wybuchem elektrowni w Czarnobylu na Ukrainie w 1986 roku. Była to największa i najtragiczniejsza awaria reaktora jądrowego, która pochłonęła wiele ofiar. Ocenia się, że 25% powierzchni Polski zostało silnie skażonych. Największe skażenie dotknęło północno – wschodnie oraz częściowo południowe regiony kraju. Skutki tej awarii mają różnorodny charakter. Skażenie jodem szybko ustąpiło, na skutek krótkotrwałego okresu połowicznego rozpadu pierwiastków . Pozostał jeszcze problem skażenia izotopami cezu i strontu, których okresy połowicznego rozpadu wynoszą prawie 30 lat. Poza tym niektóre skutki mogą ujawnić się dopiero za parę lat. Musimy jednak pamiętać, że tutaj zawiódł człowiek nie promieniotwórczość. Elektrownie atomowe są zdecydowanie dobrodziejstwem i przyszłością świata niż zagrożeniem. W moich oczach strach budzą natomiast bomby atomowe. Same Stany Zjednoczone posiadają potencjał atomowy zdolny do zniszczenia połowy ludzkości w ciągu 45 minut.
1.Jest jednak wiele powodów które przemawiają za tym że promieniowanie jest dobre. Są to:
a) diagnoza chorób;
b) badanie wpływu leków na organizm
- np.: izotop 99Tc w postaci związku chemicznego wprowadza się do organizmu i śledzi jego drogę przez poszczególne narządy; w ten sposób bada się funkcjonowanie narządów;
c) aparatura rentgenowska
- zdjęcia rentgenowskie przy zwichnięciach czy złamaniach;
d) radioterapia:
- stosuje się ją w przypadku nowotworów szczególnie czerniaka (nowotwór skóry);
- jod 131 stosuje się do leczenia tarczycy;
e) sterylizacja sprzętu medycznego;
f) modyfikacji polimerów, materiałów oraz przyrządów półprzewodnikowych;
g) barwienie:
- tkanin,
- szkła,
- sztucznych oraz naturalnych kamieni;
h) 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.
i) wytwarzanie termokurczliwych rurek i taśm, które doskonale sprawdzają się jako izolacja elektryczna; znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie trzeba wykonać trwałe i szczelne połączenia elementów;
j) 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%);
k) zastosowanie promieniowania w tzw.: aparaturze radiometrycznej, którą stanowią różnego rodzaju mierniki, czujniki, detektory i regulatory
l) 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);
m) 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);
2.Jest także kilka powodów które przemawiają przeciw promieniowaniu. Są to:
a) 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.
b) 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.
c) awarie w elektrowniach jądrowych mogą być przyczyną katastrof, np. w 1986 roku wybuch w Czarnobylu nastąpiła awaria reaktora jądrowego, która doprowadziła do wybuchu, w efekcie, czego do atmosfery dostały się radioaktywne izotopy 131I oraz 137Cs, skażając znaczną część Europy.
d) duży problem w wypadku energetyki jądrowej stanowią także odpady promieniotwórcze, powstające jako efekty działania reaktorów. (Istnieje niebezpieczeństwo, że dostaną się do środowiska).
e) 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).
f) 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);
Spróbujmy zatem na koniec odpowiedzieć sobie, czy współczesny człowiek, żyjący w epoce szybko rozwijającej się cywilizacji, wyposażony w coraz to bardziej doskonałą i dokładną aparaturę badawczą w konfrontacji z wiedzą naukowców z całego świata ma szansę na zniwelowanie złych skutków promieniotwórczości i wykorzystaniu energii jądrowej dla dobra przyszłości naszej planety? Moim zdaniem ludzie mogą a nawet powinni wykorzystać energię jądrową dla dobra naszej planety a nie budować z jej udziałem broni i urządzeń które mogą zniszczyć Ziemię.