radioactivitatea Şi interacŢiunea radiaŢiei cu...

26
RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU SUBSTANŢA Identificarea nevoilor de înv ățare 1

Upload: vudieu

Post on 06-Feb-2018

269 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

RADIOACTIVITATEA ŞI

INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU SUBSTANŢA

Identificarea nevoilor de învățare

1

Page 2: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Radiatii?

În ultima vreme am fost bombardați zilnic la TV de știrile despre dezastrul

nuclear de la FUKUSHIMA , Japonia.

Cuvântul RADIAȚII se afla pe buzele tuturor.

Radiatiile nucleare produse la centrala de la Fukushima din Japonia si care

au ajuns in atmosfera au provocat ingrijorare la nivel mondial. Indiferent

daca pericolul este iminent sau nu, cateva informatii despre efectele

acestor radiatii asupra organismului uman sunt, cel mai probabil,

interesante pentru oricine

Dar ce sunt radiatiile? Cum ne afecteaza ele viata?

Acest lucru ne-a făcut să ne gândim ca omenirea se află la un punct de

răscruce .

2

Centralele nucleare furnizează circa 30 la sută din necesarul de energie

electrică al Japoniei.

Prim –ministrul Kan a subliniat într-o conferinţă de presă că, deşi sectorul

nuclear va rămâne funcţional, autorităţile nipone se vor concentra asupra

altor forme de producere a energiei şi promovării energiilor regenerabile .

Page 3: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Radioactivitatea,,Fenomenul radioactivității este forța cea mai revoluționară a progresului

tehnic, de la descoperirea focului de către omul preistoric şi până

astăzi”.

Albert Einstein

Radioactivitatea este proprietatea unor nuclee instabile de a emite radiatii în mod spontan. Spunem ca un nucleu radioactiv se dezintegreaza si emite radiatie. Radiatia poate fi: - naturala, cuprinzând radiatii cosmice sau radiatii terestre (produse de elemente radioactive

naturale din roci, sol, radonul din structura cladirilor etc.) - artificiala, cuprinzând radiatii produse în diferite proceduri medicale (radioterapie, radiodiagnoza),

în laboratoare (de cercetare sau în sistemul de educatie), radiatii produse de diferite dispozitiveelectrocasnice (televizoare, ceasuri luminoase, detectoare de fum etc.), sau radiatii datorate unoraccidente nucleare, poluarii etc.

,,Ne punem întrebarea dacă omenirea are foloase după urma

aflării secretelor naturii, dacă este matură pentru a profita de

binefacerile acesteia sau dacă aceste cunoștințe îi pot

dăuna...”

3

Referitor la fenomenul radioactivității ,Pierre Curie ,Laureat al Premiului Nobel pentru Chimie 1903, spunea:

Page 4: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Dar ce sunt radiatiile si cum ne afecteaza viata?

4

Dar ce sunt radiatiile si cum ne afecteaza viata?

speciile de atomi sunt diferentiate dupa numarul atomic si numarul de masa, sau mai

simplu, dupa numele elementului si numarul de masa si se numesc nuclizi

Nuclizii pot fi stabili sau instabili.

Din cei circa 1700 nuclizi cunoscuti, aproximativ 280 sunt stabili, restul se

transforma in mod spontan in nuclizii altui element, iar in timpul transformarii

emit radiatie.

Aceasta proprietate se numeste radioactivitate, transformarea se numeste

dezintegrare, iar nuclidul spunem ca este un radionuclid.

Radiatiile emise de radionuclizi sunt: particule α, particule β si fotoni γ.

Activitatea unei cantitati de radionuclid (rata de producere a dezintegrarilor

naturale) se masoara in becquerel (Bq). Un becquerel este egal cu o dezintegrare

intr-o secunda

Radiatiile sunt detectate si masurate de: filmele fotografice, substantele

termolumi-niscente, contorii Geiger si detectoarele cu scintilatii.

Doza absorbita se masoara in gray (Gy) si reprezinta energia cedata de radiatie

unitatii de masa a substantei prin care trece.

Dozele absorbite egale nu au efecte biologice egale.

Echivalentul efectiv al dozei se calculeaza ca suma a produselor dintre

echivalentul dozei fiecarui organ din corp si un factor de pondere asociat

acelui organ.

Page 5: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Caracteristicile radiatiilor

5

TIP RADIATIE PARTICULE Α PARTICULE Β RAD X

NATURA -contine 2 protoni si 2

neutroni

-are aceeasi structura ca si

nucleul de

-electroni cu viteze foarte mari ,

de pana la 9/10 din viteza luminii

-rad electromagnetice de

lugime de unda foarte

mica ( 10 -10 m)

SARCINA +2 -1 0

MASA 4 1/1836 din masa protonului(

practice neglijabila fata de

massa atomului)

0

PUTERE DE

PATRUNDERE

-cea mai putin penetranta

-poate parcurge doar cativa

centrimetri de aer sau cat

1-2 coli de hartie

- mai penetrante decat rad α, dar

mai putin penetrante decat rad γ

-poate fi oprita cu un strat de

aluminiu de 0,5 cm

-cea mai penetranta

- aproape ca nu este

afectata de aer

-poate traversa si straturi

groase de Pb (10cm)

PUTERE DE IONIZARE

(Capacitatea de a dizloca

electroni transform in ion)

-produc ionizari puternice

( cifra orientativa 100000)

-mai putin ionizante ca rad α dar

mai ionizante decat γ ( cifra

orientativa 1000)

-cea mai putin ionizanta

(cifra orientativa 1)

DEFLECTAREA DE

CATRE CAMPURI

ELECTRICE SAU

MAGNETICE

-deflectata putin din cauza

masei mari , in sensul dat

de sarcina sa pozitiva

-deflectata mult din cauza masei

mici , in sensul dat de sarcina sa

negativa

-nu este deflectata

neavand sarcina electrica

- nu e afectata de nici-un

tip de camp

DETECTAREA Toate pot fi detectate cu:filme fotografice, camere cu ceata,detectoare Geiger Muller

Page 6: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Ecranarea radiațiilor

Page 7: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

7

Legea dezintegrarii radioactive

unde N este numarul de nuclee dezintegrate le momentul de timp t,

N0 este numarul initial de nuclee ale sursei radioactive,

iar λ este constanta de dezintegrare

Activitatea Λ se defineste ca fiind viteza de dezintegrare,

adica numarul de nuclee dezintegrate în unitatea de timp:

Combinând cele doua relatii se obtine:

Pentru caracterizarea radionuclizilor se utilizeaza

timpul de înjumatatire (T1/2), ca fiind timpul dupa care

jumatate din numarul initial de nuclee ale sursei s-au dezintegrat.

Astfel, daca N = N0/2, rezulta N0/2 = N0e - λ t de unde:

Page 8: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

8

FAMILII RADIOACTIVE Prin dezintegrare , nucleul instabil se transformă în nucleul altui element chimic , care ocupă un alt loc în tabelulMendeleev.Experimental se constată manifestarea unor legi de deplasare respectându-se legile de conservare a sarciniielectrice şi legea conservării numărului de nucleoni:-la dezintegrarea α: numărul atomic scade cu 2 unitati , deci elementul se mută 2 căsuțe la stânga în tabel-la dezintegrarea β: numărul atomic scade cu 1 unitate , deci elementul se mută 1 căsuțăla stânga în tabella dezintegrarea γ: numărul atomic creşte cu 1 unitate , deci elementul se mută 1 căsuță la dreapta în tabelObservație: În reacțiile chimice nu e posibilă această transmutare.Nucleul care apare în urma dezintegrării radioactive nu este în toate cazurile stabil . Astfel , apar serii de procesede dezintegrare , nucleele transformându-se prin emisii de particule α sau β până la apariția unui nucleu cu caracter stabil.O astfel de serie e caracterizată de un nucleu ,, cap de serie” care nu este stabil şi se încheie cu un nucleustabil .În natură au fost identificate următoarele 4 serii (familii ) radioactive:

FAMILIA Nucleu cap de serie Număr de

masa

Nucleu final de serie T1/2( ani)

URANIU 4n+2 4,47X109 ani

THORIU 4n

ACTINIU 4n+3

NEPTUNIU $n+1

Page 9: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Principalele fenomene fizice la nivel micro prin care iau naștere produșii secundari în urma

interacției radiației cu materia (după Evans).

9

Page 10: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Efecte macroscopice

10

Page 11: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Proprietati specifice radiatiilor cu sarcina electrica

Parcurs = grosimea de material care reduce energia particulei la zero.

Densitatea de ionizare = numarul de perechi de ioni create pe unitatea de

parcurs.

Transferul Liniar de Energie (TLE) = raportul dintre energia cinetica a

particulei si lungimea traiectoriei în mediul dat.

Este proportional cu numarul de ionizari produse pe unitatea de lungime (N) si

cu energia transferata la fiecare ionizare (e):

TLE = N · e

Traiectoria pentru particulele grele (α, protoni) traiectoriile sunt rectilinii,

întrucât masa lor mare le confera o inertie suficient de mare pentru a nu fi

deviate în momentul ciocnirii cu un electron.

Radiatiile β (electroni de mare viteza) au traictorii mai sinuoase, din cauza

multiplelor devieri pe care le sufera.

Parcursul lor este mult mai lung din cauza unui TLE mult mai mic.

Page 12: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Proprietati specifice radiatiilor fara sarcina electrica

(electromagnetice si neutroni)

12

In tratarea cancerului:

Ritmul de regresiune depinde de natura constituenţilor tumorali care trebuie resorbiţi şi de timpul încare are loc moartea celulară.

Când proliferarea celulară este oprită prin iradiere, tumorile cu pierderi celulare mari vor regresarapid, în timp ce tumorile cu pierderi celulare reduse vor avea o regresiune lentă, răspunsul lairadiere fiind determinat şi în cazultumorilor de caracteristicile lor cinetice.

Iradierea tumorilor induce leziuni identice cu cele ale ţesuturilor normale, dar intervenţia promptă şimai eficace a mecanismelor de apărare, în al doileacaz, explică diferenţele care fac posibilăaplicarea cu succes a radioterapiei în tratamentul cancerului.

Traversarea de catre fascicul a unui mediu dat, a carui grosime este x, se face

printrun proces de atenuare a carui lege este (Langmuir):

unde I0 este intensitatea fasciculului initial,I este intensitatea fasciculului dupa strabaterea stratului de grosime x,iar μ este coeficientul de atenuare caracteristic substantei traversate sidependent de energia radiatiei.

Radiatiile electromagnetice nu sunt niciodata complet absorbite.Au grad de penetrabilitate foarte ridicat.Grosimea de înjumatatire (x1/2) este distanta la care I = I0/2.

Astfel, radiatiile X si γ sunt înjumatatite de un strat de 100 m în aer si de un strat de apa de 10cm.Pentru 60Co (Eg = 1,3 MeV), x1/2 = 11 mm în Pb.

Page 13: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Efecte biologice. Efectele somatice dau asa-numita boala de iradiere care se manifesta prin urmatoarele sindroame imediate:

- sindromul sistemului nervos central, care se instaleaza dupa cateva minute sau ore de la o iradiere de 50-60 Sv.

Se manifesta prin convulsii 5i lipsa de coordonare;

- sindromul gastro-intestinal, manifestat prin greata, vomitari, diaree.

Intre efectele somatice cronice se inscriu: depresiuni hematopoetice, sterilitate, tulburarea vederii (cataracte),

alopecia (caderea parului).

Ca efecte intarziate se releva: scurtarea vietii si aparitia neoplasmelor in diferite forme (frecvent cancer epiteliar si

pulmonar).

Leziunile somatice apar in timpul vietii individului iradiat si pot fi imediate sau tardive

-; efectele somatice imediate sau pe termen scurt, se manifesta la cateva zile , saptamani sau luni de la iradiere.

Aceste efecte sunt de regula nestochastice (nealeatorii) adica se produc la toti indivizii expusi la o doza superioara

dozei de prag.

-Efectele somatice tardive sunt cele care apar dupa o perioada mai lunga de timp, de ordinul anilor, numita

perioada de latenta si se manifesta in special sub forma de leucemie sau cancer. Aceste efecte sunt de natura

stochastica (intamplatoare) in sensul ca este imposibil de evidentiat o relatie cauzala directa -; probabilitatea

producerii unui efect este proportionala cu doza de iradiere

Gravitatea bolii de iradiere depinde de echivalentul dozei.

- pentru echivalentul dozei sub 2 Sv nu se evidentiaza influente;

- pentru echivalente ale dozei intre 2-5 Sv examenul hematologic pune in evidenta reducerea globulelor albe si

trombocitelor;

- intre 5 si 9 Sv mortalitatea este ridicata;

- peste 9 Sv mortalitatea este de 100%, daca nu se face transplant de maduva osoasa.

20. Efecte genetice. Numeroase cercetari efectuate au evidentiat ca, prin iradiere, se pot produce si mutati

genetice, de la cele mai severe, ca de exemplu, intarzierea mintala, pana la cele mai banale, cum sunt pete ale

pielii.

La plante, prin iradiere, s-au obtinut mutatii genetice benefice, materializate prin crestereacalitatii Si productivitatii. Se pare insa, ca acest lucru se petrece numai pana la anumite doze relativ mici. Depasirea acestora poate produce leziuni biochimice ireversibile

Page 14: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Efectele radiatiilor naturale nu difera de

cele ale radiatiilor artificiale.

Dozele absorbite egale nu au efecte

biologice egale. In organism, acelasi tip de

radiatie are implicatii diferite in functie de

organul atacat.

Astfel, o iradiere cu particule γ a plamanului este

mult mai grava decat iradierea cu aceleasi particule

a oaselor. Pentru a tine seama de acest atac diferit,

se utilizeaza pentru organism asa-numitul

echivalent efectiv al dozei.

Echivalentul efectiv al dozei se calculeaza ca

suma a produselor dintre echivalentul dozei

fiecarui organ din corp si un factor de

pondere asociat acelui organ.

Factorii de pondere pentru om sunt

prezentati in tabelul de mai jos.

Nr.

crt.

Tesutul sau organul Factor

1 Plamanii 0,12

2 Sanii 0,15

3 Testiculele si ovarele 0,25

4 Maduva osoasa 0,23

5 Suprafata oaselor 0,03

6 Ficatul 0,06

7 Tiroida 0,03

8 Restul organismului 0,24

Exemplu:daca iradierea s-a produs asupra plamanului (echivalentul

dozei 90 mSv), ficatului (echivalent cu doza 80 mSv), suprafetei osoase

(200 mSv) si asupra maduvei osoase (echivalent cu doza 150 mSv),

echivalentul dozei efectiv primit de organism se calculeaza astfel:

99x0,12 + 80x0,06 + 200x0,03 + 150x0,12 = 39,6 mSv

Page 15: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Iradierea si leziunile posibile

15

Leziunea biologica - ruperea legaturilor covalente, formarea radicalilor liberi,

interactiunea radicalilor liberi cu formarea de noi molecule cu potential lezional.

Interactiunea radicalilor liberi cu oxigenul formeaza radicali liberi hidroxil care sunt

foarte reactivi. Celulele cu continut mare de oxigen sunt mai sensibile la radiatiile

gama.

Leziune de iradiere - nucleul este sediul acestei leziuni, distrugerea ADN-ului

conducand la disfunctii celulare. Pacientii tineri sunt mai susceptibili deoarece

celulele se divid mai rapid, necesarul este mai mare, iar substantele radioactive pot

fi incorporate cu usurinta. Acest lucru este valabil in special pentru iod si tiroida.

Iradierea - este procesul de expunere la un tip de radiatie. De exemplu, razele X

pot trece prin, sau pot iradia un pacient, dar nu il fac radioactiv, deoarece in tesut nu

sunt incorporate molecule instabile.

Cea mai cunoscuta sursa de radiatii sunt aparatele de radiografie, folosite in

medicina.

Radiatiile din surse naturale contribuie cu aproximativ 88% din doza anuala

asupra oamenilor, pe cand procedurile medicale cu 12%.

Trecerea radiaţiilor prin ţesuturi vii duce la distrugerea celulelor și

întreruperea moleculei de ADN şi apoi inversiuni ale legăturilor,

deci mutaţii genetice

Page 16: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Surse de

iradiere

Procente

(100%)

Medicină

nucleară

4%

Radiografii 11%

Roci 8%

Radiaţia

cosmică

8%

Corpul uman 10%

Radon 55%

Alimente 3%

Altele 1%

Ponderile diferitelor surse de iradiere pentru om, în condiţii terestre obişnuite

Medicină nucleară

Radiografii

Roci

Radiaţia cosmică

Corpul uman

Radon

Alimente

Altele

Page 17: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

17

MĂRIMI FOLOSITE ÎN RADIOBIOLOGIE si

MEDICINA NUCLEARĂ

Denumire si definitie Simbol Unitati S.I. Unitati tolerate Relatii de transformare

RADIOACTIVITATEA

(viteza dezintegrarii radioactive)

numar de nuclee dezintegrate în unitatea

de timp

η Bq BequerelCi

Curie

1Bq = 1dps = 27,027·10- 12 Ci

1mCi = 37 Bq

1Ci = 3,7·1010dps

EXPUNEREA LA RADIAŢII

(doza incidenta)

D = q/ρV

Numarul de sarcini electrice q produse în

volumul V de aer, unde ρ este densitatea

aerului

D

C/Kg

Coulomb pe kg

aer

R (*)

Roentgen1R=2,58·10-4 C/kg aer

DOZA ABSORBITĂ

Dabs = E/m

Raportul dintre energia E, depozitata

întrun mediu oarecare si masa m a

mediului

Dabs

Gy

Grayrad

1Gy=1J/Kg=100 rad

1 rad = 0,01J/Kg

DOZA ECHIVALENTĂ BIOLOGICĂ

Dbio = QD

Factorul de calitate Q, tine seama de

faptul ca pentru doze absorbite egale,

diferitele feluri de radiatii ionizante, sau

acelasi fel de radiatii dar de energii

diferite, produc efecte biologice diferite.

Dbio

Sv

Sievertrem

1Sv = 1J/Kg

1Sv= D(Gy)·Q·N =

=100 rem 1rem=0,01Sv=10mSv

* In conditii normale în aer, 1 R produce 2,1 x 109 perechi ion-electron pe cm3

Page 18: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Ce cantitate de radiatii ionizante prezinta pericol?

10.000 mSv (10 Sv) pe durata scurta asupra intregului corp ar cauza stari de voma siscaderea brusca a celulelor albe din sange si moartea in cateva saptamani; intre 2 si 10 Sv pedurata scurta ar cauza boli de iradiere, cu posibilitatea crescuta ca doza sa fie fatala;• 1.000 mSv (1 Sv) pe o durata scurta este chiar deasupra limitei de a cauza boli de iradiere imediate la o persoana cu un fizic mediu, dar cu siguranta nu ar provoca moartea;

daca o doza mai mare de 1.000 mSv actioneaza o perioada mai lunga de timp, nu existaposibilitatea unor probleme medicale imediate, dar creeaza cu certitudine posibilitatea aparitieicancerului in anii care vor urma;• peste 100 mSv probabilitatea aparitiei cancerului (in contrast cu severitatea bolilor de iradiere) creste direct proportional cu doza;• 50 mSv este limita minima la care exista dovezi ca produce cancer la adulti, este de asemenea cea mai mare doza permisa prin lege intr-un an de expunere la locul de munca;• 20 mSv/an timp de 5 ani reprezinta limita angajatilor la radiologie, industria nucleara, extractia uraniului;• 10 mSv/an reprezinta doza maxima la care este supus un miner din minele de uraniu din Australia;• 3 mSv/an este doza tipica (mai mare decat cea de fundal) naturala la care este expusapopulatia in America de Nord, inclusiv o medie de 2 mSv/an datorita radonului din aer;• 2 mSv/an reprezinta radiatia de fundal din surse naturale. Aceasta este aproape de doza minima la care este expus orice om, oriunde pe planeta;• 0,3-0,6 mSv/an este intervalul tipic al dozelor de la surse artificiale, cum ar fi celemedicale;• 0,05 mSv/an este o fractiune mica a radiatiei de fundal care este tinta pentru nivelulmaxim de radiatie la gardul unei centrale nucleare (doza reala este mult mai mica).

Page 19: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Principalele surse de poluare radioactiva

a.Utilizarea practica în industrie, medicina, cercetare a diferitelor surse de radiatii nucleare, care, ca materiale radioactive, se pot raspândi necontrolate în mediub. Exploatari miniere radioactive, la extragere, prelucrare primara, transport si depozitare, pot contamina aerul, prin gaze si a erosoli, precum si apa prin procesul de spalarec. Metalurgia uraniului sau a altor metale radioactive si fabricarea combustibilului nuclear, care prin prelucrari mecanice, fizice,chimice, poate cuprinde în cadrul procesului tehnologic si produsireziduali gazosi, lichizi sau soliziS stocarea, transportul eventual evacuarea lor pot determinacontaminarea mediuluid. Instalatiile de rafinare si de retratare a combustibilului nucleare. Reactorii nucleari experimentali sau de cercetare, în care se pot produce industrial noimateriale radioactivef. Centralele nuclearoelectrice care polueaza mai putin în cursul exploatarii lor corecte, dar multmai accentuat în cazul unui accident nuclearg. Exploziile nucleare experimentale, efectuate îndeosebi în aer sau în apa si subteran, pot contamina vecinatatea poligonului cât si intregul glob, prin depunerea prafului si aerosolilorradioactivi, generati de catre ciuperca explozieih. Accidentele în transportul aerian, maritim, feroviar sau rutier a celor mai felurite materialeradioactive.

Principalele elemente ce contribuie la poluarea radioactiva sunt clasificate si dupa gradul de radioactivitate dupa cum urmeaza:

a. radiotoxicitate foarte mare: 90Sr, 226Ra, 210Po, 239Pub. radiotoxicitate mare: 45Ca, 89Sr, 140Ba, 131I, U naturalc. radiotoxicitate medie: 24Na, 32P, 60Co, 82Br, 204 Tl, 22Na, 42K, 55Fed. radiotoxicitate mica: 3H, 14C, 51Cr, 201Tl

Page 20: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Stiati ca?

Intr-un om de greutate medie (70 kg) se afla,

permanent, urmatoarele cantitati de substante

radioactive:

- C 14 - 1,9x100 g, care dau 3,1x10-8 dezintegrari/s;

- T - 8,4x10-15 g, care dau 3 dezintegrari/s;

- K 40 - 8,3x10-12 g, care dau 1,9x104 dezintegrari/s.

Page 21: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

21

Radiatiile au aplicatii benefice ce ne fac viata mai buna

1. Jojele : - măsurarea nivelului unui lichid dintr-un rezervor;

- controlarea grosimii unei foi (în curs de fabricare);

- controlarea grosimii unui strat de praf care se depune pe filtru.

2. Trasoare (evidenţiază traseul substanţelor) in- apele de canalizare şi apele subterane;

- sângele dintr-un organism (se injectează un compus biologic inactiv);

-substanţele active din plante.

3. Gammagrafie - Radiaţiile provenite de la elementele radioactive pot fi utilizate, la fel ca

radiaţia X, pentru radiografierea pieselor metalice şi pentru evaluare defectelor de

structură.

5. Scintigrafie- Tiroida, ficatul, rinichii reţin anumite elemente participante la metabolism.

Injectarea în organism a unor elemente radioactive şi analizarea răspândirii lor în diferite

ţesuturi permite aflarea stării de funcţionare a acestora.

6. Radioterapie-Radiaţiile emise de radioelemente sunt utilizate pentru distrugerea

celulelor canceroase.

7. Datarea radioactiva- Cosmocronologia se ocupă determinarea vârstei evenimentelor

cosmice . Proporţiile în care sunt prezente diverse radioelemente într-un sistem solar

permit estimarea vârstei sistemului respectiv.

8. Protecția operelor de artă- tratarea cu radiații gamma elimină ciupercile, larvele,

insectele bacteriile, protejând obiectele de mare valoare împotriva degradărilor ulterioare.

Este o tehnică folosită la conservarea și restaurarea operelor de artă , dar și în etnologie

și arheologie

9. Alimentarea sateliților-se poate face cu ajutorul unei surse radioactive de plutoniu-239,

cobalt-60 sau stronțiu-90 de dimensiuni foarte mici ce pot funcționa an de zile fără întreținere

specială

Page 22: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

22

Page 23: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

PROTECTIA IMPOTRIVA EFECTELOR NOCIVE

ALE RADIATIILOR

· protectie fizica -; realizata prin mijloace de reducere a dozei de expunere, ca: distanta, ecranarea, timpul de expunere; · protectie chimica -; prin folosirea unor substante chimice(cistamina, gamofos, etc.), care se administreaza inainte sau dupa iradierea persoanei; · protectie biochimica -; realizata prin folosirea unor preparate sau macromolecule biologice(sange, plasma, etc.) care administrate imediat dupa iradiere, ajuta la refacerea celulara; · protectie biologica -; se realizeaza prin transplantul de celule viabile in maduva(hematoformatoare).Ø Reducerea gradului de contaminare radioactiva se poate realiza prin:

· decontaminare -; indepartarea izotopilor radioactivi din tubul digestiv (cu alginat de sodiu, fosfat de aluminiu, etc.) si din arborele traheobronsic (prin spalari cu ser fiziologic;

· decorporare -; eliminarea izotopilor radioactivi fixati in diferite organe (cu sare de Zn sauCa a acidului dietilen -; triamino -; pentaacetic);

· dilutie izotopica -; administrarea iodurii de potasiu impotriva Iodului -; 131, consumareaunor cantitati mari de apa pentru reducerea fixarii tritiului in organism, etc.Masurile de radioprotectie, pot fi grupate in:

masuri preventive;

masuri de supraveghere;

masuri de limitare si lichidare.

Metodele de protectie contra radiatiilor se impart in:© Metode active -; cand sursa radioactiva este inconjurata cu ecrane absorbante, care reducmult intensitatea radiatiilor emergente, deci asigura securitatea celor ce se afla la limitaexterioara a ecranelor.© Metode pasive -; cand se iau masuri de genul: V persoanelor li se fixeaza durate limitate de lucru in spatiul respectiveV li se dau alimente, medicamente antidot, mijloace de protectie individuala, etc.

Page 24: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

Radioprotectia Exista patru cai prin care oamenii se pot proteja de sursele cunoscute de radiatii:

1. limitarea duratei expunerii: pentru oamenii care sunt expusi la radiatii pe langa cele de fundal datorita naturii muncii lor, doza este micsorata si riscul imbolnavirii in principiu eliminatprin limitarea duratei expunerii;2. distanta: la fel cum caldura unui foc este mai mica cu cresterea distantei, si intensitatearadiatiilor descreste cu distanta de la sursa;3. bariere: barierele de plumb, beton sau apa ofera o protectie buna impotriva radiatiilorpenetrante cum ar fi radiatiile ?. Prin urmare, materialele radioactive sunt adesea depozitate saumanuite in apa sau cu ajutorul robotilor in camere construite din beton gros sau cu peretiimbracati in plumb;4. depozitare: materialele radioactive sunt izolate si tinute in afara mediului. Izotopii radioactivi(de exemplu, cei pentru medicina) sunt tinuti in incaperi inchise, in timp ce reactoarele nuclearefunctioneaza intr-un sistem cu bariere multiple care impiedica scurgerile de material radioactiv. Camerele au o presiune scazuta, astfel incat orice scurgere ar avea loc, nu ar iesi din incapere.

Standardele de protectie impotriva radiatiilor sunt bazate pe mentalitatea conservativa ca risculeste direct proportional cu doza, chiar si la nivele mici, cu toate ca nu exista dovezi despreriscurile la nivele mici.

Aceasta presupunere, numita „ipoteza liniara nelimitata” este recomandata ca protectieimpotriva radiatiilor, propusa pentru stabilirea nivelelor admise de expunere la radiatii a persoanelor

Page 25: RADIOACTIVITATEA ŞI INTERACŢIUNEA RADIAŢIEI CU …efectelerad12.wikispaces.com/file/view/Identificarea+nevoilor+de... · 7 Legea dezintegrarii radioactive unde N este numarul de

In ceea ce priveste norma referitoare Ia nivelul admisibil al

radioactivitatii, alta decat cea naturala, a fost stabilita in Romania, pentru un

individ din populatie, in medie, la un echivalent al dozei efectiv de 1 mSv/an, adica

jumatate din valoarea datorata iradierii naturale.

Raportat la activitatea surselor pentru praful atmosferic si depuneri, exista

urmatoarele limite:

- de atentionare, cand activitatea are valori de 185 Bq/m2 zi;

- de avertizare, cand activitatea atinge valori de 370 Bq/m2 zi;

- de alarmare, cand activitatea atinge valoarea de 1 851 Bq/m2 zi.