Kemija

Kemija

Molekule (Philip Ball)

molekule













Radioaktivnost - 3. del
thumb_rad6RADIOAKTIVNO SEVANJE V NARAVI - Človek je bil vedno izpostavljen virom sevanja v naravi. Razlikujemo med naravnimi (inhalacija radona, kozmično sevanje, ingestija, gradbeni materiali, zemeljska skorja) in umetnimi viri sevanja (poskusne jedrske eksplozije, televizija, medicinski in zobozdravstveni rentgen, jedrske elektrarne, svetilne barve v ročnih urah, radioaktivni odpadki, letalski promet). K naravnemu sevanju največ prispevata kozmično sevanje in radioaktivni izotopi.

Kozmično sevanje
Zgornjo plast atmosfere neprestano zadevajo visokoenergijski delci, kot so protoni, helijeva in težja jedra. Večji del te primarne radiacije je galaktičnega izvora, manjši del pa prihaja iz Sonca. V atmosferi ti delci zadevajo v molekule zraka in pri tem nastaja sekundarno kozmično sevanje (elektroni, mezoni, nevtroni, ...). Sekundarno sevanje predstavlja glavni del kozmičnega sevanja na morski gladini, saj se večji del primarne radiacije absorbira v atmosferi. Jakost kozmičnega sevanja narašča z nadmorsko višino, kjer je zaščitna plast atmosfere tanjša.

Zemeljski radioaktivni izotopi
Poleg kozmogenih radioaktivnih izotopov so v okolju prisotni tudi dolgoživi izotopi, ki so ostali na Zemlji od njenega nastanka. Najpomembnejši so radiokativni kalij 40K (razpolovni čas t = 1,28 miljarde let) in kompleksni razpadni verigi urana 238U (slika 1, razpolovni čas t = 4,47 miljarde let) in torija 232Th (razpolovni čas t= 14 miljarde let), ki s številnimi a, b in g razpadi preideta v stabilna potomca. Te izotope najdemo v vseh zemljah in kamninah. Tako je v zemlji 370 Bq/kg radioaktivnega kalija, 25 Bq/kg urana in torija. V majhnih količinah so prisotni tudi v hrani in vodi.

V razapdnih verigah urana in torija sta posebno pomembna radioaktivna razpadna produkta radon in toron. Oba sta žlahtna plina in se kemijsko ne vežeta z okoliškimi elementi, ampak delno uhajata v atmosfero. Zaradi izhajanja iz tal je v zunanjem zraku od 1 do 10 Bq/m3 radona, v zaprtih prostorih pa se radon kopiči in so zato v zgradbah koncentracije tipično okrog 10 krat višje.

rad1
Slika 1: Uran-radijeva razpadna vrsta

rad2
Slika 2: Prispevki k naravnemu sevanju. Letna doza naravnega sevanja znaša 2,4 mSv.

Umetni viri
Človek je naravnim virom dodal številne umetne vire. Slednji sestoje iz naprav (rentgenski aparati, jedrski reaktorji, pospeševalniki, ...), ki ob delovanju proizvajajo ionizirajoče sevanje, in iz umetnih izotopov, ki nastajajo v napravah. Vpliv umetnih virov je večinoma omejen na njihovo neposredno okolico, dodatnemu sevanju so izpostavljeni praktično le delavci. Izpuščanje radioaktivnih izotopov v okolje je omejeno in strogo kontrolirano. Izjema so nesreče, v katerih radioaktivne snovi pobegnejo v življenjsko okolje ali pa jedrske eksplozije, pri katerih načeloma ni nadzora.

Ločimo tri vrste izpostavitve sevanju:

(a) Poklicno izpostavitev zaradi dela z viri sevanje. 
(b) Medicinsko izpostavitev pacientov pri diagnostičnih in terapevtskih posegih. Izpostavitev medicinskega osebja pri tem delu šteje v poklicno izpostavitev.
(c) Izpostavitev prebivalstva naravnemu sevanju in umetnim virom. 

Pri postavitvi doznih mej komisija loči med poklicnimi delavci in prebivalci. Za slednje veljajo ostrejše dozne omejitve. Za profesionalce je 20 mSv/leto (100 mSv/5 let; max. 5 mSv/leto) in za prebivalstvo 1 mSv/leto. Prispevek naravnega sevanja in prispevek medicine nista vključeni v dozne omejitve.


Pripravil: Rožle Jakopič