Promieniotwórczość - Korzyści czy zagrożenia dla ludzkości

1. Pojęcie promieniotwórczości
Promieniotwórczość to zjawisko samoistnej przemiany jednych jąder atomowych w inne. Głównymi procesami odpowiedzialnymi za promieniotwórczość są: rozpad beta, rozpad elfa, wychwyt elektronu, spontaniczne rozczepienie. Dzieli się na styczna i naturalną.
Promieniotwórczość sztuczna to zjawisko promieniotwórczości obserwowane dla izotopów promieniotwórczych innych niż występujące w naturalnych środowiskach ziemi, otrzymywanych najczęściej w wyniku aktywacji izotopów stabilnych. Promieniotwórczość naturalna, zjawisko obecności w środowisku naturalnym substancji promieniotwórczych niezależnie od działalności człowieka. W środowisku można zaobserwować ponad 60 izotopów promieniotwórczych.

2. Historia odkrycia radioaktywności
Zjawisko promieniotwórczości odkrył francuski fizyk Becquerel w 1896 roku. Francuski fizyk Henri Becquerel, który badał zjawisko fosforescencji, przypadkowo włożył do swojego fartucha laboratoryjnego próbkę soli uranowej oraz nie wywołaną kliszę filmową. Klisza i próbka soli były przechowywane w ten sposób przez kilka dni, po czym Becquerel przypomniał sobie o kliszy i ją wywołał. Okazało, że prześwietliła się, ale tylko tam gdzie stykała się z próbką soli. Zainteresowany tym zjawiskiem Becquerel przetestował działanie innych soli o własnościach fosforescencyjnych na kliszy filmowej i zauważył, że tylko niektóre sole uranu powodują to zjawisko. Becquerel zaczął studiować to zagadnienie głębiej, starając się dociec przyczyn tego zjawiska. Jego badania dowiodły, że źródłem nowego promieniowania nie jest tylko sól uranu lecz każdy związek chemiczny zawierający wystarczającą ilość uranu oraz uran metaliczny. Becquerel zbadał naturę tego promieniowania i doszedł do wniosku, że jest to promieniowanie elektromagnetyczne o zbliżonej charakterystyce do promieni X (dziś wiemy, że jest to błędna interpretacja). Udało mu się także znaleźć ilościowe zależności między mocą tego promieniowania a zawartością uranu w próbce.
W przypadku jednej z posiadanych przez Becquerela rud uranu zależność ta jednak nie była z jakichś powodów spełniona. Zadanie wyjaśnienia tego problemu Becquerel powierzył Marii Curie w ramach jej pracy doktorskiej. Maria, ze swoim mężem Piotrem, podjęła żmudne badania polegające na rozłożeniu rudy uranowej na pojedyncze związki chemiczne. Maria odkryła przy tym nowy pierwiastek rad, który był wielokrotnie bardziej radioaktywny od uranu. Wyodrębnienie tego pierwiastka umożliwiło dokładniejsze zbadanie zależności ilościowych emisji energii od zawartości pierwiastka promieniotwórczego w próbce, odkrycie że radioaktywność to w istocie trzy różne rodzaje promieniowania oraz odkrycie zjawiska przemiany jednego pierwiastka w drugi (radu w polon) na skutek radioaktywności.
W tym samym mniej więcej czasie zjawiskiem radioaktywności zainteresował się Ernest Rutherford, odkrywca jądra atomu. Rutherford dostał próbkę czystego uranu od Becquerela, rozłożył ją na poszczególne izotopy i równolegle z badaniami Marii Curie odkrył prawdziwą naturę promieniotwórczości. Najważniejszym dokonaniem Rutherforda w tej dziedzinie było ustalenie że promieniowanie alfa to strumień jonów He2+, co wytłumaczyło przejście radu w polon jako zjawisko odrywania się dwóch protonów z jądra radu.
Jednostką radioaktywności w systemie SI jest Bekerel (Bq).

3. Korzyści czy zagrożenia ?
1)Wpływ na człowieka:
Podstawą szkodliwego biologicznego działania promieniowania na organizmy leżą procesy jonizacji molekół organizmu wywoływane przez promieniowanie. W wyniku tych procesów w tkankach tworzą się pary jonów stanowiących wysokie aktywne chemicznie rodniki oraz następuje uszkodzenie struktury dużych cząstek przez ich rozrywanie lub zlepianie. Prowadzi to do zakłóceń biochemicznych, warunkujących prawidłowe funkcjonowanie organizmu i do zmian strukturalnych komórek. Czułość tkanki ludzkiej na promieniowanie jonizujące zmienia się w szerokich granicach. Najczulsze są organy krwiotwórcze i tkanki rozrodcze, najmniej czułymi są mózg i mięśnie.
Uszkodzenia popromienne dzielimy ze względu na rodzaj ich następstw na somatyczne tj. wpływające na procesy odpowiedzialne za utrzymanie organizmu przy życiu oraz na genetyczne tj. naruszające zdolność organizmu do prawidłowego przekazywania cech swemu potomstwu.

Typowym skutkiem uszkodzeń somatycznych jest ostra choroba popromienna. Składają się na nią mdłości , bóle i zawroty głowy, ogólne osłabienie, zmiany we krwi, a następnie biegunki , czasami krwawe z powodu owrzodzeń jelit, skłonności do krwawych wybroczyn w tkankach, niedokrwistość, wrzodziejące zapalenie gardła, obniżenie odporności organizmu i wypadanie włosów. W zależności od zaawansowania choroba ta może zakończyć się śmiercią lub przejść w fazę przewlekłą ze stopniowym wyniszczeniem organizmu zakończonym najczęściej białaczką lub anemią plastyczną i ostatecznie śmiercią. Organizmowi można pomóc poprzez przeszczep szpiku kostnego.
Uszkodzenia genetyczne polegają na zmianie struktury chromosomów wchodzących w skład komórek rozrodczych. Ich następstwem są mutacje przejawiające się w zmianie dziedziczonych przez potomstwo cech ustroju. Zmiany sklepiające się w genach są kopiowane przez następne generacje komórek.
A więc promieniowanie może być dla człowieka zabójcze, jest to zdecydowanie zagrożenie dla ludzkości!

2)Wpływ na komórki żywe:
Wpływ promieniowania jonizującego na organizmy żywe jest w naturalny sposób związany z oddziaływaniem tego promienia na komórki żywe. Jeżeli promieniowanie dotrze do cząsteczek istotnych jako funkcje życiowe, jak np.: cząsteczki DNA, uszkodzenie komórki będzie większe niż w przypadku, gdy będzie oddziaływało ono z mniej istotnymi cząsteczkami, jak np.: cząsteczki wody. Najbardziej podatne na wpływ promieniowania są te komórki, które szybko się rozmnażają. Komórki mają jednak pewną zdolność do regenerowania uszkodzeń. Jednak jeżeli komórka podzieli się zanim zdoła zregenerować swe uszkodzenie popromienne, nowe komórki mogą nie być identycznymi kopiami komórki wyjściowej.
W kontakcie komórki żywej z promieniowaniem jonizującym możemy mieć do czynienia z różnymi efektami np.:
1. Zniszczenie komórki jest tak duże, że nie będzie ona w stanie pełnić swoich dotychczasowych funkcji i umrze.
2.Komórka – choć żywa – traci swą zdolność do reprodukcji.

Na podstawie innych prac :)