Centrala Nuclear Cernavod. Poluarea radioactiv

Centrala Nuclear CernavodCentrala Nuclear de laCernavodeste unica dinRomnia; n prezent funcioneaz unitile I i II, ce produc mpreun circa 18% din consumul de energie electric al rii, unitile III i IV fiind n construcie i urmnd a fi date n folosin n 2017-2018.Planul iniial, datnd de la nceputulanilor 1980, prevedea construcia a cinci uniti. Unitatea I a fost terminat n1996, are o putere electric instalat de 706MWi produce anual circa 5 TWh. Unitatea II a fost pornit pe 6 mai 2007 i funcioneaz la parametri normali din luna septembrie2007.Reactoarele nuclearede la Cernavod utilizeaz tehnologia canadian cunoscut subacronimulCANDU.Apa grea, folosit dreptmoderator, este produs laROMAG PRODDrobeta-Turnu Severin.n mod cu totul exceptional, cnd nivelulDunriiscade mult, iar apa de rcire nu mai poate fi pompat n instalaiile de rcire, reactoarele trebuie oprite. Acest lucru s-a ntmplat, de exemplu, n august-septembrie2003, cnd centrala a fost oprit timp de trei sptmni.

Poluarea radioactiv este o poluare fizic a mediului, ale crui componente, aerul, apa, solul i subsolul, sunt contaminate n acelai timp. De asemenea, biosfera, parial sau n ntregime, poate fi afectat sau distrus prin intermediul elementelor ecosistemelor abiotice i biotice care au fost supuse n exces radiaiilor alfa, beta i gamma. Poluarea radioactiv este cea mai perfid i insidioas form de agresiune asupra mediului, aproape perfect, deoarece ea este invizibil, fr culoare, fr miros i nu produce durere imediat. Radioactivitatea, adic emisia de particule alfa, beta i gamma, poate fi: natural, cu radiaii naturale provenite de la Soare, de la galaxii ndeprtate, de la pmnt, roci, de la apele mrilor i oceanelor sau din atmosfer. Acestea constituie fondul natural de radiaii la care fiina uman s-a adaptat de-a lungul timpului i care este indispensabil unei activiti biologice normale.

artificial, ca urmare a activitii umane, desfurat n extracia i prelucrarea minereurilor radioactive, n reactoarele nucleare de cercetare i de producere a energiei electrice, n instalaii industriale pentru detectarea defectelor elementelor componente (defectoscopia materialelor), n instalaii tip Roentgen, folosite n medicina nuclear, n experiene cu arme nucleare, etc. Industria nuclear are un risc specific radiaiile ionizante care se ntlnesc pe tot parcursul activitii, de prospectare, exploatare, prelucrarea i transportul combustibilului nuclear, operarea propriu-zis a reactorului nuclear, gestionarea deeurilor radioactive, dezafectarea instalaiilor (centralelor) nucleare. Cel mai mare risc n industria nuclear l constituie expunerea la radon (gaz natural nobil, radioactiv, format prin dezintegrarea nuclear a radiului ), care produce cancerul de plmni. Pe zi ce trece, omenirea are nevoie de cantiti din ce n ce mai mari de energie, att pentru consumul individual, ct i pentru cel industrial. Dac se ia n discuie numai explozia demografic fr precedent, acesta este un argument solid pentru a susine afirmaia de mai sus. Cererea din ce n ce mai mare de energie, trebuie s fie ns obligatoriu dublat de : existena i sigurana resursei necesare pentru producerea energiei, securitatea maxim a tuturor instalaiilor de producere a energiei, aflate pe ntregul ciclu tehnologic, ncepnd cu explorarea i exploatarea resursei, continund cu utilizarea final a energiei (termic sau electric) i terminnd cu dezafectarea instalaiilor (mai ales a instalaiilor nucleare).Pentru aprecierea valorii evenimentelor nucleare i radiologice i pentru informarea corect a populaiei asupra efectelor acestora, a fost creat Scara Internaional a Evenimentelor Nucleare i Radiologice - INES - (The International Nuclear and Radiological Event Scale).Scara mparte evenimentele nucleare i radiologice n dou grupe : incidente nucleare, accidente nucleare. Scara cuprinde 7 niveluri care descriu gravitatea i amploarea evenimentelor nucleare astfel: ntre nivelul 1 i nivelul 3 sunt incidentele nucleare, iar ntre nivelul 4 i nivelul 7 sunt accidentele nucleare Cele 7 niveluri ale scrii INES in cont de cele trei arii de impact cu interes pentru comunitatea local sau internaional, i anume: oameni i mediul nconjurtor, ntre nivelul 4 i 7, bariere radiologice i de control, ntre nivelul 2 i 5, aprare (protecie) n adncime a instalaiilor nucleare (adic prin existena sistemelor de siguran i control pentru activitatea propriu-zis, dar i pentru protecia sistemelor nsei de siguran), ntre nivelul 1 i nivelul 3

La asigurarea securitii centralelor nucleare stau cteva principii tehnice de baz: (i) Tehnologia nuclear se bazeaz pe practici inginereti, probate de-a lungul timpului, care sunt coninute n coduri, standarde sau alte documente tehnice. (ii) Asigurarea calitii este aplicat la toate activitile din central, ca parte a unui sistem cuprinztor prin care toate componentele, serviciile i activitile livrate ndeplinesc cerinele specificate. (iii) Autoevaluarea tuturor activitilor importante din central asigur implicarea unui personal competent pentru detectarea i rezolvarea problemelor privind securitatea nuclear. (iv) Evalurile independente permit accesul la practicile i programele utilizate cu bune rezultate n central, putnd s fie adoptate i n alte centrale. (v) Personalul angajat n activitile ce in de securitatea nuclear este calificat i autorizat pentru ndeplinirea atribuiilor. (vi) Analizele de securitate se fac nainte de construirea i operarea centralei nucleare. Analizele sunt documentate i supuse analizei independente. Ele sunt actualizate atunci cnd apar noi informaii privind securitatea. (vii) n fazele de proiectare, operare i dezafectare a unei centrale nucleare se utilizeaz un sistem de practici de radioprotecie conforme cu recomandrile IAEA. (viii) Organizaiile de specialitate asigur circulaia, evaluarea i aplicarea informaiilor privind experiena de exploatare i cercetare din domeniul securitii nucleare.Supravegherea i controlul activitilor nucleare n Romnia n Romnia, activitatea nuclear este reglementat, autorizat i controlat de ctre autoritatea naional, Comisia Naional pentru Controlul Activitilor Nucleare (CNCAN). Prin competenele pe care le exercit, CNCAN vizeaz domenile privind securitatea nuclear, protecia la radiaii i planurile de urgen i intervenii la accidentul nuclear sau radiologic. Astfel, sub nalta autoritate a CNCAN, este supravegheat i controlat ntreaga activitate nuclear desfurat la Centrala Nuclear Electric de la Cernavod (CNE - Cernavod. Lunar se preleveaz probe de mediu (aer, ap de suprafa, precipitaii, vegetaie spontan i sol necultivat) i probe din alimente (lapte, fructe, legume i zarzavaturi), care se analizeaz pentru a se determina coninutul de tritiu. De asemenea, se analizeaz i activitatea radionuclizilor artificiali gamma emitori. De la punerea n funciune a primului reactor nuclear din anul 1996, n mediu nu se observ prezena unor radionuclizi artificiali gamma emiteni. Singurul radionuclid artificial decelat n probele de aer, ap de suprafa, vegetaie spontan, sol i precipitaii este tritiul (care de altfel exist i n mod natural n mediu), radionuclid beta emitent, cu timp de njumtire fizic de 12,3 ani i radiotoxicitate sczut. Concentraiile radioactive msurate nu prezint risc radiologic pentru populaie, expunerea suplimentar a populaiei fiind de sub 1% din valoarea adoptat la nivel naional i internaional, nefiind periculoas pentru activitile nucleare aflate n desfurare.Depozitarea deeurilor nucleare n centralele pentru producerea de energie electric cu ajutorul energiei nucleare, se genereaz deeuri, care trebuie depozitate n condiii de maxim securitate i pe termen foarte lung, n scopul asigurrii sntii oamenilor, a organismelor vii i pentru protecia mediului nconjurtor. Principala caracteristic a energeticii nucleare este aceea c aceasta produce cantiti imense de energie, folosind cantiti foarte mici de combustibil. Aceast realitate ne conduce la concluzia c deeurile produse ntr-o central nuclearo-electric n timpul operrii acesteia, cat i acele rezultate din dezafectarea instalaiilor sunt n cantiti foarte mici, ns cu un grad mare de periculozitate. Deeurile nucleare se produc n toate etapele ciclului combustibilului nuclear: (i) exploatarea minier a zcmintelor de uraniu, (ii) transportul minereului de uraniu, (iii) mbogirea uraniului i fabricarea combustibilului nuclear, (iv) arderea combustibilului n reactorul nuclear pentru obinerea energiei electrice, (v) gospodrirea combustibilului uzat, (vi) dezafectarea instalaiilor nucleare a cror ciclu de via s-a epuizat.n funcie de etapa i momentul generrii, deeurile nucleare se mpart n urmtoarele categorii: reziduurile rezultate n urma prelucrrii minereurilor de uraniu, echipamentele (echipamente de protecie, materiale pentru curenie, rini schimbtoare de ioni, etc.) i materialele contaminate n timpul operrii instalaiei nucleare, combustibilul nuclear uzat, deeurile rezultate din dezafectarea reactorilor nucleari, deeuri provenite din aplicaiile energiei nucleare n cercetare, medicin, industrie, agricultur, etc.

n funcie de nivelul de radioactivitate al deeurilor radioactive, acestea sunt: nalt radioactive (conin aproape toat radioactivitatea, adic peste 99%), ns cantitatea acestora este foarte mic, mediu radioactive, slab radioactive.

Depozitarea final reprezint ultima etap a procesului de gospodrire a deeurilor nucleare, dup colectare, tratare, condiionare, transport i depozitare intermediara.

Industria energetic i poluarea nuclearIndustria energetic nuclear reprezinta principala surs de poluare radioactiv a mediului prin:- tehnologia utilizat n producerea de energie;- pericolul apariiei unor accidente n timpul exploatrii reactoarelor.Primul reactor nuclear - Obninskaia n fosta URSS n 1954;-1960 numrul reactoarelor era de 16: URSS, SUA, Marea Britanie i Frana;-1975 numrul reactoarelor a crescut la 177;-2000 - numrul reactoarelor depea 500.

Producerea energiei nuclearese bazeaz pe folosirea unor minereuri radioactive prezente n scoara terestr;cei mai utilizai izotopi radioactivi folosii: U235, U233, Pt239;cele mai mari rezerve de minereuri radioactive: CSI, China, India, Pakistan, Japonia;Europa: zcminte de uraniu: Frana, Germania, Danemarca, Portugalia, Spania, Iugoslavia, Croaia,Cehia, Italia i Romnia;n Romnia: Banat Ciudanovia; n Bihor - tei, Moldova: Crucea, Grinie, Leu; n MuniiApuseni - la Groapa Matildei, la Ruchia Vf. Boul, n Munii Ortiei i n Carpaii Orientali. Producia mondial de combustibili nucleari a crescut continuu n ultimii 30 de ani, de la 12.200 tone n 1970, la peste 80.000 tone n 2000, principalii productori de combustibil nuclear fiind: CSI, SUA, Canada, China, Africa de Sud, Frana, Namibia, Cehia, Romnia i Iugoslavia.Tehnologiile din industria nuclear prezinta un risc potenial de contaminare a mediului:n fazele de extracie a materialului radioactiv din mine;n timpul mbogirii uraniului n uzinele de separaie izotopic;n timpul preparrii elementelor combustibile i ale montrii lor n reactor;n timpul extragerii miezului reactorului dup funcionare i a retratrii lui n instalaii speciale.Depozitarea deeurilor radioactive este nesigur datorit cantitilor mari rezultate, dozelor mari de substane radioactive coninute, perioadelor foarte mari de dezactivare (640 de ani pentru Cs137, 490 de ani pentru Plutoniu 239).Depozitarea acestor deeuri se face n condiii nesigure:- n containere speciale plasate n fundul gropilor oceanice;- n mine de sare dezafectate, care nu sunt n contact cu pnze acvifere;- tratate prin diferite metode: vitrificare (transformarea unui silicat sau un amestec de silicai ntr-o mas amorfa, sticloas, printr-o operaie de topire urmat de solidificare)

Radioactivitatea poate fi definit ca proprietatea unor elemente de a se transforma, prin dezintegrare, n alte elemente, dup emiterea unor radiaii. Exist o radioactivitate natural, de origine cosmic (emis de diverse corpuri cereti, mai ales de Soare) i terestr, emis de rocile terestre, precum i o radioactivitate artificial, provocat de activitatea uman.Poluarea radioactiv poate fi definit ca o cretere a radiaiilor, ca urmare a utilizrii de ctre om a substanelor radioactive. Din punct de vedere ecologic, sunt toxici n special derivaii radioactivi ai elementelor simple ce intr n constituenii fundamentali ai materiei vii: C14, P32, Ca45, S35, I131. Acetia pot fi ncorporai n organism i reprezint sursa de iradiere intern periculoas, datorit proprietilor lor chimice analoge cu acelea ale compuilor naturali din organismele vii. Aa se prezint Sr30 analog cu Ca i Ce137 analog cu K, care sunt cei mai periculoi radioizotopi eliberai n mediu ca urmare a ndeprtrii deeurilor radioactive i a recderilor datorate exploziilor nucleare.Surse de poluare radioactivSursele artificiale de poluare radioactiv sunt de dou categorii: controlate i necontrolate. Cele controlate se refer la: acceleratorii de particule n scopul cercetrilor, generatoarele de raze X, aparate i instalaii de uz casnic (radioterapeutic, aparate de televiziune), surse legate de reacii nucleare (reactori nucleari bazai pe fisiune nuclear), radioizotopi utilizai n diverse laboratoare. Sursele necontrolate se refer la: cderi radioactive rezultate din experienele nucleare, deeuri radioactive rezultate din activitile economice i din cercetare.Efectele polurii radioactiveDin punctul de vedere al modului de aciune al radiaiilor, poluarea poate fi de dou categorii:1- Poluare radioactiv direct, atunci cnd omul inhaleaz aerul poluat. Acest tip este provocat fie datorit accidentelor de la reactorii nucleari sau uzinele atomo-electrice, fie printr-un rzboi atomic. Se cunosc, pn n prezent, aproximativ 170 de accidente nucleare serioase, dintre care cel de la Cernobl este mai cunoscut i mai apropiat de noi.

2- Poluare radioactiv indirect ncepe prin cderile radioactive din atmosfer i depunerea lor pe sol, pe culturile agricole etc. Aceste depuneri se concentreaz n lungul lanurilor trofice, dup urmtorul traseu: aer-> sol, culturi, ierburi i ape->animale->om.Algele concentreaz de 1000 de ori mai multe substane radioactive dect se afl n ap, fitoplanctonul de 5000 de ori, iar animalele acvatice le concentreaz i mai mult. Plantele terestre le concentreaz mai ales n frunze i tulpini, de aici pericolul pentru ierbivore, care leconcentreaz i mai mult, laptele fiind cel care vehiculeaz masiv aceste radiaii. Molutele bivalve de ap dulce concentreaz de 100 de ori mai mult iod radioactiv fa de concentraia din ap. Petii dulcicoli, care se afl n verigile superioare ale lanurilor trofice, sunt de 20.000- 30.000 de ori mai radioactivi dect apa n care triesc.Omul, ultima verig a lanului trofic, preia aceste elemente poluate ce ptrund n tubul digestiv dup absorbia alimentelor animale i vegetale poluate radioactiv. Acest proces este posibil datorit fenomenului de substituire ntre elementele radioactive i cele de care organismal are nevoie. Aa, de exemplu, cnd petele, legumele, laptele conin chiar urme de Sr90, vasele fixeaz o parte din acesta, confundndu-l cu Ca. Aa se face c n oasele copiilor ce se hrnesc cu pete s-a gsit Sr90 n cantiti mai mari dect la prini. Acest pericol este cu att mai mare, cu ct substanele radioactive sunt remanente, organismul uman neputnd distruge aceste elemente. Iradierile experimentale au artat c numeroase specii vegetale i animale prezint o mare variabilitate a rezistenei lor fa de doza letal, organismele cele mai rezistente fiind bacteriile, iar cele mai puin rezistente, mamiferele superioare, inclusiv omul. Radiosensibilitatea variaz cu vrsta indivizilor, organismele tinere i embrionii fiind mult mai sensibile. De asemenea, expunerea cronic la radiaii reduce longevitatea indivizilor, precum i diminuarea coeficientului de cretere natural.

Efectele radioactivitii asupra omuluiS-a constatat c populaia este supus unei radiaii naturale de 100-150 mremi (mremul fiind unitatea de radiaii care produce aceleai efecte biologice ca i un roentgen de radiaii X). Omul poate suporta o radiaie de pn la 1000 mreni, ns Comisia Internaional de Protecie contra Radiaiilor a stabilit norma maxim admisibil de 5000 mremi/ind./an. Efectele fiziologice ale radiaiei se manifest prin diverse tulburri: ameeli, dereglri intestinale ce pot merge pn la decese. Efectele directe se manifest prin arsuri diverse.De asemenea, radiaiile se comport ca ageni cancerigeni sau mutageni. Mai nti rezult oalterare a cromozomilor, apoi o modificare a codului genetic.Efectele genetice ale radiaiilorSunt dependente de doz, debitul dozei, tipul radiaiei, viteza diviziunii celulare, numrul cromozomilor, reversibilitatea leziunilor cromozomale. La nivel celular, efectele radiaiilor sunt foarte variate, ele determinnd ncetinirea sau blocarea diviziunii celulare, pierderea definitiv a capacitii de diviziune i chiar moartea celulelor. Sub influena radiaiilor ionizante se produc diferite tipuri de restructurri cromozomiale, inversii, translocaii, duplicaii.Radiaiile ionizante i biosfera Prin contaminarea radioactiv a mediului are locptrunderea substanelor radioactive n organismele vegetale, animale i umane, producndu-seun fenomen de iradiere intern, datorit prezenei unor izotopi radioactivi (I131, Sr90, Cs137).Radiaiile afecteaz materialul biologic n mod variat, ns efectul cel mai critic este cel la nivelul informaiei genetice, adic la nivelul ADN-ului. n mod natural, o parte din leziunile ADN-ului sunt reparate cu ajutorul unui echipament enzimatic complex din celula vie. Este vorba despre aa-numitul proces reparator al ADN-ului. O alt parte a leziunilor provoac modificri n structura i numrul cromozomilor din celul, precum i a genelor, astfel c celula vie sufer mutaii sau, n cazul unor doze mari de iradiere, efectul acestora poate fi letal.Leziunile la nivelul ADN-ului, provocate de radiaiile ionizante, au ca efect transformarea protooncogenelor n oncogene, fapt ce determin apariia de cancere. Inducia de cancere este primul efect somatic tardiv al radiaiilor. De asemenea, la femeile nsrcinate, radiaiile ionizante determin, mai ales n primele luni de sarcin, modificri genetice la nivelul embrionilor i al ftului, care pot duce la apariia unor malformaii la copiii nou-nscui.Important este faptul c nu exist doze-limit sub care radiaiile sunt total inofensive. Exist numai doze de risc redus.

Bibliografie:1. http://www.cne.ro2. http://www.nuclearelectrica.ro3. http://www.cnaic.ro/projects/verde/Site_Romana/poluarea-radioactiva.html4. www.scribd.com

3