RADIOACTIVITATEA NATURALA SI ARTIFICIALA

Clasa:a X-a CElevi:Gradina LorelaLovin AurelianPopa RamonaSerban Mihaela

RadioactivitateaRadioactivitatea este un fenomen fizic prin care nucleul este un fenomen fizic prin care nucleul unui atom instabil, numit și radioizotop, se transformă spontan unui atom instabil, numit și radioizotop, se transformă spontan (dezintegrează) degajând energie sub formă de radiatii diverse (dezintegrează) degajând energie sub formă de radiatii diverse (alfa, beta sau gama), într-un atom mai stabil. Prin dezintegrare (alfa, beta sau gama), într-un atom mai stabil. Prin dezintegrare atomul pierde și o parte din masă. Termenul de radioactivitate a atomul pierde și o parte din masă. Termenul de radioactivitate a fost folosit pentru prima dată de Marie Curie.fost folosit pentru prima dată de Marie Curie.

Pentru a înțelege fenomenul de radioactivitate trebuie să Pentru a înțelege fenomenul de radioactivitate trebuie să pornim de la structura atomului care are în centru un nucleu în pornim de la structura atomului care are în centru un nucleu în jurul căruia orbitează electronii. Nucleul este format din particule jurul căruia orbitează electronii. Nucleul este format din particule încărcate pozitiv protomi și particole neutre neutroni, denumite încărcate pozitiv protomi și particole neutre neutroni, denumite generic nucleoni. Toți atomii unui element chimic au același generic nucleoni. Toți atomii unui element chimic au același număr de protoni, dar pot avea numere diferite de neutroni. În număr de protoni, dar pot avea numere diferite de neutroni. În funcție de numărul de nucleoni elementul chimic are mai multe funcție de numărul de nucleoni elementul chimic are mai multe specii numite izotopi.specii numite izotopi.

În interiorul nucleului acționează două tipuri de forțe : forța de În interiorul nucleului acționează două tipuri de forțe : forța de respingere dintre protoni (de natură electrică) și forța de atracție respingere dintre protoni (de natură electrică) și forța de atracție dintre nucleoni (de natură nucleară). Când cele două forțe sunt în dintre nucleoni (de natură nucleară). Când cele două forțe sunt în echilibru izotopul este stabil. Pentru nucleele care conțin neutroni echilibru izotopul este stabil. Pentru nucleele care conțin neutroni în exces cele două forțe nu mai sunt în echilibru, iar izotopul este în exces cele două forțe nu mai sunt în echilibru, iar izotopul este instabil și se dezintegrează spontan prin emisie de radiații.instabil și se dezintegrează spontan prin emisie de radiații.

RADIOACTIVITATEA DE ORIGINE RADIOACTIVITATEA DE ORIGINE NATURALANATURALA

Radioactivitatea de origine naturala este Radioactivitatea de origine naturala este prezenta in intreg mediu inconjurator. prezenta in intreg mediu inconjurator. Radiatia poate ajunge la Pamant din Radiatia poate ajunge la Pamant din spatiu cosmic, Pamantul insusi este spatiu cosmic, Pamantul insusi este radioactiv, iar radioactivitatea naturala radioactiv, iar radioactivitatea naturala este prezenta in alimentatie si in aer. este prezenta in alimentatie si in aer. Fiecare dintre noi este expus la radiatia Fiecare dintre noi este expus la radiatia naturala intr-o masura mai mare sau mai naturala intr-o masura mai mare sau mai mica.mica.

1. RADIATIA COSMICA1. RADIATIA COSMICA Originea radiatiei cosmice este un subiect in discutie. Unii

specialisti sunt de parere ca ar veni, in special, din galaxia noastra, altii ca ar venii din afara ei. Radiatiile de origine nedeterminata sunt practic constante ca numar, dar cele care vin de la Soare sunt emise in timpul eruptiilor solare. Numarul particulelor cosmice care intra in atmosfera Pamantului este afectat si de campul magnetic al acestuia: mai multe intra pe la poli decat pe la ecuator. Cand patrund in atmosfera, particulele din radiatia cosmica sunt absorbite de ea in mod gradat, astfel ca doza descreste pe masura ce scade altitudinea. In Romania doza anuala datorita radiatiei ce vine din spatiu cosmic este in medie de aproximativ 300 µSv(Sievert este o unitate de măsură derivată a sistemului SI, folosită în măsurarea diferitelor doze echivalente de radiații absorbite. ).Deoarece cele mai multe persoane traiesc la altitudini joase, din acest punct de vedere exista o variatie mica a dozei anuale, dar exista o variatie de la 280 µSv pe an in nordul Scotiei, din cauza cresterii in altitudine. Nu se prea poate face mare lucru pentru a micsora expunerea la radiatia cosmica, deoarece ea patrunde usor prin cladirile obisnuite.

2. RADIOACTIVITATEA 2. RADIOACTIVITATEA ALIMENTELORALIMENTELOR

In aer, alimente si apa sunt prezenti si alti radionuclizi din In aer, alimente si apa sunt prezenti si alti radionuclizi din seriile uraniului si toriului, in particular plumb-210 si poloniu-seriile uraniului si toriului, in particular plumb-210 si poloniu-210; aceasta iradiaza tesuturile interne ale corpului. Potasiu-40 210; aceasta iradiaza tesuturile interne ale corpului. Potasiu-40 este introdus in corp o data cu alimentele si reprezinta sursa este introdus in corp o data cu alimentele si reprezinta sursa majora de iradiere interna, cu exceptia produselor de majora de iradiere interna, cu exceptia produselor de dezintegrare ale radonului. Un numar de radionuclizi, cum ar fi dezintegrare ale radonului. Un numar de radionuclizi, cum ar fi carbonul-14, sunt creati in atmosfera de radiatiile cosmice, iar carbonul-14, sunt creati in atmosfera de radiatiile cosmice, iar acestia contribuie si ei la iradierea interna. Se estimeaza ca acestia contribuie si ei la iradierea interna. Se estimeaza ca doza data de aceste surse de iradiere interna este de 370 µSv doza data de aceste surse de iradiere interna este de 370 µSv pe an, in Romania, din care potasiu-40 contribuie cu 170 µSv. pe an, in Romania, din care potasiu-40 contribuie cu 170 µSv. Nu exista informatii despre variatiile individuale, dar continutul Nu exista informatii despre variatiile individuale, dar continutul de potasiu-40 al corpului se poate controla biologic si variaza de potasiu-40 al corpului se poate controla biologic si variaza cu cantitatea de grasime. cu cantitatea de grasime. 

Exista mici posibilitati de modificare a expunerii interne date Exista mici posibilitati de modificare a expunerii interne date de acesti radionuclizi inhalati si integrati, cu exceptia evitarii de acesti radionuclizi inhalati si integrati, cu exceptia evitarii oricaror alimente sau a apei cu un ridicat continut de oricaror alimente sau a apei cu un ridicat continut de radioactivitate.radioactivitate.

RADIOACTIVITATEA DE ORIGINE RADIOACTIVITATEA DE ORIGINE ARTIFICIALAARTIFICIALA

Experiențele de bombardare cu raze α au dus în 1934 la o nouă Experiențele de bombardare cu raze α au dus în 1934 la o nouă descoperire de importanță primordială. Este vorba de radioactivitatea descoperire de importanță primordială. Este vorba de radioactivitatea artificială descoperită de soții Frederic și Irene Joliot-Curie, ginere și artificială descoperită de soții Frederic și Irene Joliot-Curie, ginere și fiică ai descoperitorului poloniului și radiului. În 1934 aceștia au fiică ai descoperitorului poloniului și radiului. În 1934 aceștia au supus unui bombardament cu raze α niște foițe de aluminiu. Au supus unui bombardament cu raze α niște foițe de aluminiu. Au observat faptul că în timpul bombardamentului, aluminiul emitea observat faptul că în timpul bombardamentului, aluminiul emitea neutroni. Când bombardamentul înceta, foițele de aluminiu încetau și neutroni. Când bombardamentul înceta, foițele de aluminiu încetau și ele să mai emită neutroni, însă foițele de aluminiu continuau să emită ele să mai emită neutroni, însă foițele de aluminiu continuau să emită o radiație asemănătoare cu razele β.o radiație asemănătoare cu razele β.După multe cercetări, soții Joliot-Curie au lămurit ce se întâmpla: sub După multe cercetări, soții Joliot-Curie au lămurit ce se întâmpla: sub acțiunea razelor α, nucleul de aluminiu se transmuta într-un nucleu acțiunea razelor α, nucleul de aluminiu se transmuta într-un nucleu de fosfor radioactiv care nu exista în natură.de fosfor radioactiv care nu exista în natură.În același mod, prin transmutarea elementului magneziu și bor soții În același mod, prin transmutarea elementului magneziu și bor soții Joliot-Curie au obținut un radiosiliciu și respectiv un radioazot. Joliot-Curie au obținut un radiosiliciu și respectiv un radioazot. Descoperirea posibilității de a crea pe cale artificială izotopi Descoperirea posibilității de a crea pe cale artificială izotopi radioactivi ai celor mai felurite elemente au avut un răsunet radioactivi ai celor mai felurite elemente au avut un răsunet deopotrivă de mare ca și descoperirea radioactivității naturale cu 36 deopotrivă de mare ca și descoperirea radioactivității naturale cu 36 de ani în urmă. Punând această idee în practică, fizicianul Ernico de ani în urmă. Punând această idee în practică, fizicianul Ernico Fermi a bombardat vreo 60 de elemente diferite și 40 dintre ele au Fermi a bombardat vreo 60 de elemente diferite și 40 dintre ele au dat naștere unor izotopi radioactivi artificiali, cu timpi de înjumătățire dat naștere unor izotopi radioactivi artificiali, cu timpi de înjumătățire cuprinși între câteva secunde și câteva zilecuprinși între câteva secunde și câteva zile. .

1. TRATAMENTE MEDICALE1. TRATAMENTE MEDICALE Instalatiile de radiatii X (Röntgen) folosite in spitale si in clinici sunt,probabil, Instalatiile de radiatii X (Röntgen) folosite in spitale si in clinici sunt,probabil,

cele mai cunoscute surse de radiatie artificiala. Ele sunt folosite intr-o larga cele mai cunoscute surse de radiatie artificiala. Ele sunt folosite intr-o larga varietate de procedee de diagnostic, de la simple radiografii ale toracelui la varietate de procedee de diagnostic, de la simple radiografii ale toracelui la studii dinamice complicate ale inimii. O radiografie a toracelui va transfera studii dinamice complicate ale inimii. O radiografie a toracelui va transfera plamanului un echivalent al dozei de 20 µSv. Pacientilor li se pot administra plamanului un echivalent al dozei de 20 µSv. Pacientilor li se pot administra siradionuclizi cu scopuri de investigatie, unul dintre cei mai mult folositi fiind siradionuclizi cu scopuri de investigatie, unul dintre cei mai mult folositi fiind tehnetiul-99 m (metal de tranzitie), care are un timp de injumatatire scurt si se tehnetiul-99 m (metal de tranzitie), care are un timp de injumatatire scurt si se foloseste la o gama larga de examinari, cum ar fi tomografii ale creierului sau foloseste la o gama larga de examinari, cum ar fi tomografii ale creierului sau ale oaselor.Radiatiile se mai utilizeaza si in scopuri terapeutice. Una dintre ale oaselor.Radiatiile se mai utilizeaza si in scopuri terapeutice. Una dintre principalele metode de tratare a cancerului este, in mod paradoxal, aceea de a principalele metode de tratare a cancerului este, in mod paradoxal, aceea de a radia puternic tesuturile maligne, impiedicand astfel functionarea radia puternic tesuturile maligne, impiedicand astfel functionarea celulelor tumorii. In terapia externa sunt utilizate in mod frecvent radiatii X de celulelor tumorii. In terapia externa sunt utilizate in mod frecvent radiatii X de mare energie sau radiatii gamma date de sursele de cobalt-60. Sunt necesare mare energie sau radiatii gamma date de sursele de cobalt-60. Sunt necesare doze absorbite foarte puternice si pot fi prescrise cateva zeci de gray(unitate doze absorbite foarte puternice si pot fi prescrise cateva zeci de gray(unitate de masura). Se mai folosesc fascicule de neutroni sau alte radiatii ionizante. In de masura). Se mai folosesc fascicule de neutroni sau alte radiatii ionizante. In scopuri terapeutice radionuclizii se pot administra, asa cum este cazul iodului-scopuri terapeutice radionuclizii se pot administra, asa cum este cazul iodului-131, pentru tratamentul cancerului tiroidian.Desi folosirea in medicina a 131, pentru tratamentul cancerului tiroidian.Desi folosirea in medicina a radiatiilor ofera pacientilor beneficii directe enorme, ea contribuie prin radiatiilor ofera pacientilor beneficii directe enorme, ea contribuie prin intermediul lor la doza pe care o primeste populatia ca intreg. Se estimeaza ca intermediul lor la doza pe care o primeste populatia ca intreg. Se estimeaza ca echivalentul dozei efectiv mediu datorat procedurilor medicale este de 250 µSv echivalentul dozei efectiv mediu datorat procedurilor medicale este de 250 µSv pe an. Difernta fata de o estimare anterioara de 500µSv se datoreaza in primul pe an. Difernta fata de o estimare anterioara de 500µSv se datoreaza in primul rand unei aprecieri mai bune si nu unei reduceri a expunerii. Petru o populatie rand unei aprecieri mai bune si nu unei reduceri a expunerii. Petru o populatie de 56 de milioane aceasta reprezinta o doza colectiva in jurul a 14000 Sv-om. de 56 de milioane aceasta reprezinta o doza colectiva in jurul a 14000 Sv-om. S-ar putea modifica aceasta doza totala reducand doza la pacienti individuali S-ar putea modifica aceasta doza totala reducand doza la pacienti individuali sau frecventa tratamentelor radiologice, dar cu grija pentru a nu micsora sau frecventa tratamentelor radiologice, dar cu grija pentru a nu micsora beneficiile asupra pacientilor.beneficiile asupra pacientilor.

2. EXPUNERE PROFESIONALA2. EXPUNERE PROFESIONALA

    Radiatia de origine artificiala este larg folosita Radiatia de origine artificiala este larg folosita in intreaga industrie, in primul rand pentru in intreaga industrie, in primul rand pentru controlul proceselor si al calitatii produselor, in controlul proceselor si al calitatii produselor, in scopuri diagnostice in stomatologie si in scopuri diagnostice in stomatologie si in medicina veterinara si, in sfarsit, ca mijloc medicina veterinara si, in sfarsit, ca mijloc important de studiu in colegii, universitati si important de studiu in colegii, universitati si altele. In consecinta exista un altele. In consecinta exista un numar considerabil de mare de persoane numar considerabil de mare de persoane expuse la radiatie ionizata in procesul muncilor, expuse la radiatie ionizata in procesul muncilor, in plus fata de cele din medicina sau din in plus fata de cele din medicina sau din industria energetica nucleara.Numarul total de industria energetica nucleara.Numarul total de persoane din Romania catalogate ca lucrand cu persoane din Romania catalogate ca lucrand cu radiatii este de aproximativ 35000.radiatii este de aproximativ 35000.

Simbol de Avertizare a existenţei substanţelor reactive depozitate în recipienţi protectori

Simbolul de pericol nou de avertizare pentru elemente deosebit de radioactive