W dniu 26 kwietnia 1986 roku operatorzy Elektrownia jądrowa w Czarnobyluna Ukrainie nie przeprowadził testów w jednym z reaktorów, powodując wybuch uranu-235, pierwiastka o dużej promieniotwórczości. Bilans wyniósł 30 zgonów i 1800 powiadomień o raku tarczycy.
Goiania, 1987. Kapsułka z chlorkiem cezu 137 została odsłonięta po tym, jak śmieciarze zdemontowali porzucony aparat rentgenowski. Największa awaria radiologiczna w Brazylii spowodowała natychmiastową śmierć czterech osób i miała poważne konsekwencje dla tych, którzy przeżyli.
Zobacz więcej
Astrologia i geniusz: TO są 4 najwspanialsze znaki…
iPhone'y, które nie odniosły sukcesu: 5 premier odrzuconych przez opinię publiczną!
Miasto Fukushima w Japonii było ostatnią ofiarą wypadków jądrowych. W 2011 roku trzęsienie ziemi o sile 8,9 w skali Richtera spowodowało poważne uszkodzenia elektrowni jądrowej znajdującej się na północny wschód od wyspy, powodując trzy eksplozje.
Trzy powyższe przypadki pokazują dotkliwość nadmiernego narażenia na promieniowanie. Chociaż w niewielkich ilościach pierwiastki radioaktywne mają ważne zastosowania, wysoki poziom promieniowania może prowadzić do śmierci.
Następnie zajmiemy się bardziej szczegółowo tematem wpływu promieniotwórczości na organizm ludzki, od zastosowania w medycynie po poważne skutki narażenia.
A promieniowanie jest propagacją dowolnego rodzaju energii za pomocą fal. Dotyczy to również światła i ciepła. Okazuje się, że niektóre pierwiastki chemiczne mają niestabilne właściwości, to znaczy nie ma równowagi między cząstkami tworzącymi ich jądro.
W konsekwencji, promienie typu gamma uwalniane są ze zdolnością do głębokiej penetracji materii. A co z promieniowaniem jonizującym? Jest to rodzaj promieniowania, które szkodzi organizmom żywym i wykracza poza zakres widzialny.
Jest to rodzaj promieniowania, które pojawia się podczas rozszczepienia jądrowego. Jego fale elektromagnetyczne mają bardzo wysoką częstotliwość, zdolną do zmiany układu ładunków atomu, zmieniając jego sposób interakcji z innymi.
W ten sposób powstają wiązania, które utrzymują razem cząsteczki wewnątrz komórki. Konsekwencją mogą być oparzenia wewnętrzne i zewnętrzne, a także mutacje genetyczne i nieodwracalne uszkodzenia komórek.
Siwert (Sv) to jednostka, według której mierzy się skutki biologiczne promieniowania. Już szary (Gy) jest miarą efektów fizycznych. Te dwie jednostki są wyrażone w następujący sposób: dawka promieniowania w tkance ludzkiej (Sv) jest obliczana przez pomnożenie dawki w Gy.
To zwielokrotnienie odbywa się za pomocą czynników zależnych od dotkniętej części ciała, rodzaju promieniowania, intensywności i czasu ekspozycji.
W poprzedniej sekcji pisaliśmy, że promieniowanie jonizujące powoduje oparzenia i mutacje komórkowe. Te pierwsze mają miejsce, ponieważ emitowane ciepło jest tak silne, że powoduje większe szkody niż te spowodowane długotrwałym przebywaniem na słońcu.
Z kolei mutacje zachodzą w następujący sposób. Cząsteczki radioaktywne mają duży ładunek kinetyczny i dlatego poruszają się szybko. Kiedy docierają do komórek ciała, powodują jonizację komórek.
Oznacza to, że komórki przekształcają się w jony, a następnie usuwają elektrony (cząstki ujemne), osłabiając wiązania. Potem przychodzą mutacje genetyczne, które mogą powodować problemy w ciąży płodu, a nawet w późniejszych pokoleniach.
Najbardziej dotknięte są komórki o wysokim współczynniku proliferacji, takie jak komórki rdzeniaste i rozrodcze.
Skutki promieniowania można podzielić na dwa rodzaje – ostre lub przewlekłe. Mogą one objawiać się wiele lat po pośrednim, ale znaczącym narażeniu. Z kolei wzloty są natychmiastowe i pojawiają się w przypadkach bezpośredniego lub nadmiernego narażenia.
Oparzenia, jeden ze skutków, o których już wspomnieliśmy, są typowymi przykładami ostrych uszkodzeń, które również obejmują zaburzenia płytek krwi (związane z krzepnięciem krwi) i spadek odporności immunologicznej.
Oprócz ostrych skutków, takich jak oparzenia, istnieje obawa o chroniczne uszkodzenia, takie jak mutacje genetyczne. Jednym z najpoważniejszych jest rak. Radioaktywność przyspiesza funkcjonowanie komórek, powodując ich namnażanie.
Niekontrolowany wzrost powoduje guzy. Mogą jednak pojawić się nawet po dziesięciu latach od ekspozycji. Czas do pojawienia się pierwszych objawów nazywany jest „okresem utajonym”. Przypadki białaczki mogą jednak skrócić ten czas o dwa lata.
Awarie jądrowe, takie jak wspomniane na początku tego artykułu, mogą spowodować skażenie środowiska w wyniku wycieku składników radioaktywnych. W związku z tym wzrasta ryzyko przedostania się tego materiału do łańcucha pokarmowego człowieka.
Zanieczyszczenie może więc nastąpić w wyniku spożycia wody, mięsa lub warzyw narażonych na nadmierne promieniowanie. W tym miejscu mogą powstać chroniczne uszkodzenia związane z rakiem, problemami z tarczycą i bezpłodnością.
Smutne jest to, że skutki promieniowania mogą rozciągać się na lata, czyli sięgać pokoleń. Tak jest w przypadku bezpośrednich ofiar cezu 137, których dzieci mają poważne problemy w wyniku narażenia rodziców na materiał radioaktywny.
Uszkodzenia w zależności od poziomu promieniowania
Osłabienie, nudności i wymioty.
Depresja funkcji kręgosłupa. Czerwone i białe krwinki są niszczone przez cząsteczki radioaktywne.
A promieniowanie dociera do układu pokarmowego, powodując biegunki, wymioty i krwawienia.
Promieniowanie powoduje ostrą niewydolność oddechową.
Promieniowanie prowadzi do śpiączki, a nawet śmierci poprzez niszczenie komórek w ośrodkowym układzie nerwowym.
Badania rentgenowskie nie powodują raka ze względu na niską dawkę promieniowania. Dlatego przestrzegają bezpiecznych procedur, takich jak zdjęcia rentgenowskie, tomografia i mammografia. Jeśli jednak ekspozycja kumuluje się do 10 milisiwertów, ryzyko choroby wzrasta.
Radioterapia to technika stosowana w walce z rakiem. W nim pacjent poddawany jest kontrolowanym dawkom promieniowania, eliminującym komórki nowotworowe. Jego efekty są korzystne, ponieważ duże obciążenie jest podzielone na kilka sesji, aplikowanych na określone partie.
Na przykład pacjent z rakiem płuc jest poddawany średniej dawce 50 000 milisiwertów. Gdybym otrzymał to wszystko na raz, nie opierałbym się, ale aplikacje są wykonywane w ciągu 18 do 20 sesji i dociera się tylko do obszaru z guzem, oszczędzając sąsiednie.
Mimo to odczuwa się pewne objawy, takie jak nudności. Ponadto, jeśli dawka zostanie zwiększona, inne tkanki zaczynają być zaatakowane, zwłaszcza rdzeń, tak że pacjent staje się anemiczny i nie jest w stanie obronić się przed innymi chorobami.
Nie, jak wspomniano wcześniej, nawet małe dawki mogą być bardzo korzystne. W medycynie radioaktywność jest stosowana w leczeniu guzów nowotworowych poprzez radioterapię.
W przemyśle radioaktywność jest wykorzystywana do pozyskiwania energii jądrowej. Innym możliwym zastosowaniem jest nauka. Dzięki radioaktywności możliwe jest promowanie badań nad organizacją molekularną i atomową innych pierwiastków.
