Scurt IstoricHenri Antoine Becqurel, savant fizician francez, s-a nascut in anul 1852, intr-o familie de fizicieni cunoscuti. Preocupat foarte mult de probleme de fizica, in special de problema fluorescentei, Becquerel a acordat un deosebit interes descoperirii de catre Roentgen a radiatiilor X, fapt care la condus in cele din urma la descoperirea fenomenului radioactivitatii. Importanta acestei descoperiri este relevata de cuvintele marelui savant Albert Einstein : Fenomenul radioactivitatii este forta cea mai revolutionara a progresului tehnic, de la descoperirea focului de catre omul preistoric si pana astazi. Descoperirea radioactivitatii Becquerel, in timpul cercetarilor sale gaseste niste probe de mineral fluorescent(pehblenda) asezat pe placi fotografice, dar care nu fusesera expuse inca la soare. Din curiozitate , el cere ca acestea sa fie developate si descopera ca mineralul innegrise si de data aceasta placa fotografica. Deci , pehblenda emitea radiatii fara ca ea sa fie expusa la lumina soarelui. Repetand experienta, faptul s-a confirmat : pehblenda emitea in mod natural radiatii invizbile, care impresioneaza placa fotografica intocmai ca radiatiile X ; cercetarile ulterioare au arata insa ca ele erau de alta natura, provenind chiar din nucleele unor atomi ai minereului. Becquerel descoperise radioactivitatea. Aceasta descoperire, datorita unei intamplari s-a dovedit mai tarziu a avea o importanta covarsitoare, constituind punctul de plecare pentru o serie de cercetari teoretice si realizari practice care au dus la rezolvarea importantei probleme a eliberarii energiei enorme continute in nucleele atomilor. Pehblenda fiind un material constituit dintr-un amestec complex de saruri, se punea problema separarii elementului radioactiv. Curand dupa descoperirea lui Becqurel, doi chimisti francezi, Marie si Pierre Curie, au meritul de a fi separat pentru prima data componentii determinanti ai radioactivitatii pehblendei. Studiind impreuna obtinerea de uraniu pur din minereuri, sotii Curie descopera doua noi elemente radioactive, si anume poloniul si radiul. Au urmat patru ani de munca intensa, in conditii improprii si daunatoare sanatatii lor, in urma carora, prelucrand tone de minereu au obtinut primul decigarm de radiu pur. In anul 1903 li s-a decernat sotilor Curie premiul Nobel pentru fzica.

Sotii Curie precum si fizicianul Ernest Rutheford si francezul PaulUlrich Willard au analizat mai profound natura acestor radiatii si au ajuns la rezultate foarte interesante, care au reprezentat un pas enorm in lupta pentru cunoasterea constitutiei atomului. Marie si Pierre Curie sunt un exemplu de oameni de stiinta care cu abnegatie au pus toata stiinta si munca lor in slujba progresului omenirii. Perfect constient de pericolul ce l-ar fi reprezentat folosirea radioactivitatii in detrimentul comunitatii, Pierre Curie socotea cu optimism ca : Noile descoperiri vor aduce omenirii mai mult bine decat rau, fiind ferm convins ca aceasta nu depinde decat de oameni si de modul in care vor fi utilizate toate aceste descoperiri. Experienta facuta de Rutheford prin care obtinuse prima transmutatie artificiala a fost atat de senzationala incat multi fizicieni din toate tarile sau preocupat de aceasta problema, folosind particulele alfa ca proiectile, cu care bombardau atomii diverselor elemente chimice. Urmarind mai departe aceste experiente, doi fizicieni francezi, Frederic Joliot-Curie si sotia sa Irene studiau efectul particulelor alfa emise de poloniul radioactiv asupra unor elemente chimice. Ei pastrau intr-un vas de aluminiu, sarea de poloniu pe care o foloseau. Se stie ca aluminiul retine cu usurinta particulele alfa, totusi au observat ca in afara vasului existau radiatii care influentau aparatele de masura pe care le foloseau. Analizand radiatiile acestea, sotii Joliot-Curie au constatat ca ele sunt compuse din neutroni si pozitroni(electroni pozitivi). In cazul in care din cutia de aluminiu se scotea sarea de poloniu, desi sursa de radiatii alfa, emisia de neutroni inceta, cutia de aluminiu emitea in continuare pozitroni. Studierea fenomenului a aratat ca prin bombardarea nucleului de aluminiu cu particule alfa, acesta absoarbe doi protoni si doi neutroni, un neutron fiind expulzat. Se formeaza un nucleu al carui element care are deci doi protoni si un neutron mai mult decat cel al aluminiului : un nucleu de fosfor cu masa 30 si sarcina 15. Energia acestui nucleu fiind prea mare, el este instabil si emite particule pozitive, trecand cu timpul in elementul siliciu radioactiv cu masa 30 si sarcina 14. Dupa obtinerea de catre Joliot-Curie a primului element radioactiv artificial, siliciul 30, ceea ce a constituit descoperirea radioactivitatii artificiale, a urmat prepararea de catre diversi cercetatori a unei serii intregi de radioizotopi artificiali, astazi fiind cunoscuti radioizotopi aproape ai tuturor elementelor chimice. O particularitate a nucleelor unor izotopi radioactivi artificiali o constituie un fenomen care a parut curios la inceput. In loc sa se observe o emisie gama la unele nuclee cu exces de energie, se observa o emisie de electroni insotita de o radiatie roentgen. Fenomenul a fost cercetat si

explicat prin aceea ca, la unele nuclee mai grele ce se formeaza, energia excedentara, in loc sa fie emisa ca radiatii gama, este transmisa unui electron din primul strat, ce este proiectat in afara atomului. In urma acestui fapt, straturile de electroni se rearanjeaza, dand nastere radiatiei roengen. Fenomenul este cunoscut su denumirea de conversie interna. Radioactivitatea naturala Asa cum s-a aratat, procesul de dezintegrare radioactiva a fost pus in evidenta mai intai la elementele naturale radioactive. Radioactivitatea naturala a fost definitiv stabilita la toate elementele care au Z>83. Acestea apartin unei serii de elemente radioactive care formeaza o familie radioactiva. Una dintre aceste serii este aceea a uraniului in care capul seriei este 238U. O alta serie radioactiva naturala este aceea a toriului, care are capul 238 sriei Th(1.39*1010ani) si este cunoscuta ca satisfacand o relatie de tip 4n. Produsul final satbil este 208Pb. O a-3-a serie are ca element initial parinte 238U(7.1*108ani)si, dupa o serie de transmutatii successive ca in cazurile precedente, se determina cu izotopul stabil al plumbului 207Pb. Aceasta serie satiface relatia 4n+3. In cadrul celor trei serii radioactive exista asemanari interesante. Fiecare are cate un descendent, gazul radioactiv(emanatia) :radon, thoron,actinon. Descendentii gazosi radioactivi au permis stabilirea celorlalti membrii ai seriei. O data cu perfectionarea mijloacelor de detectie a radiatiilor, s-au gasit si alte radioactivitati naturale, fara sa mai apara insa ultimele serii ca in cazurile anterioare. In ultima alternativa, elementele radioactive naturale formeaza o singura transmutatie prin care izotopul radioactiv se dezactiveaza la un nucleu instabil. Printre izotopii radioactivi ai elementelor care se gasesc in natura amintim : 40 K(0.012% ; 1.2*109, beta ; CE) 87 Rb(27.8%; 6.2*1010ani; beta) 147 Sm(15.1%; 1.3*1011ani;alfa) 115 In(95.8%; 6.0*1014ani; beta) 190 Pt(0.012% ;1012ani; alfa) In paranteza s-a notat abundenta in %(continutul de izotop in element al sau), timpul si emisia(captura electronica,K).

Numarul elementelor radioactive naturale este mult mai mare, insa descoperirea lor este lenta datorita aparaturii de detectie cu capacitati reduse. Radioactivitatea artificiala Pana in 1934 numai elementele radioactive naturale erau cunoscute, insa in anul 1934, Irene si Frederic Joliot au aratat ca aluminiul si magneziul pot deveni radioactive daca sunt bombardate cu particule alfa de la poloniu. Dupa aceasta descoperire, a radioactivitatii induse pe o cale artificiala, s-a pus problema utilizarii unor resurse de particule alfa mai energice tinand seama de bariera de potential a nucleelor. Astfel s-au construit acceleratoarele. Dupa descoperirea neutronului, s-a stabilit eficacitatea deosebita a acestuia(in special a neutronului lent) de a produce izotopi radioactivi, respectiv radioactiviatatea artificiala. Neutronul prezinta avantajul ca nu are sarcina, deci poate sa patrunda cu usurinta in nucleul tinta. O data cu folosirea surselor de neutroni ca particule bombardante, numarul izotopilor radioactivi obtinuti pe cale artificiala a crescut enorm(la 36) Actualmente, radioactivaitatea artificiala, respectiv izotopii radioactivi sunt produsi prin bombardarea cu particule cu sarcina, obtinute cu ajutorul acceleratoarelor la energii convenabile, sau cu neutroni, de cele mai multe ori in reactorul nuclear. Acesta din urma este sursa principala de izotopi radioactivi. I ambele cazuri, izotopul radioactiv este produs printr-o reactie nucleara. Radiaia artificiala este folosita in multe ramuri ale activitii omeneti. De exemplu, n industrie este folosita pentru controlul proceselor i a calitii produselor, iar in scop de studiu, este folosita in institute de cercetare i nvmnt superior. Dezintegrarea nucleelor Dupa ce Becquerel face observatia ca sarurile de uraniu emit o radiatie invizibila care trece prin hartie, lemn, sticla etc., iar mai apoi innegreste hartia fotografica, urmeaza descoperirea radioactivitatii, sotii Curie observand o comportare similara la saruri ale toriului. Ei separa radiul din U3O8. Proprietatile radiatiilor emise sunt studiate de Rutheford, Curie, Bragg, iar mai tarziu, prin separari chimice, se stabileste si comportarea izotopilor rezultati. Astfel s-a ajuns la definitivarea unei teorii privind radioactivitatea unor izotopi ai uraniului si toriului, ai descendentilor acestora, care de asemenea sunt produse radioactive, adica emit si ele

radiatii, fie ele de natura corpusculara(alfa, beta), fie de natura electromagnetica(gama). Totodata Soddy emite legea de deplasare prin care se prevede descendentul rezultat in urma emisiei unei radiatii nucleare. Studiile respective au relevat ca radiatia emisa are ca origine nucleul atomului si ca in urma dezactivarii, nucleul isi schimba continutul energetic trecand de pe un nivel energetic superior pe altul inferior. Ca o concluzie a celor enuntate se poate spune ca, prin dezintegrare, nucleul initila va trece in alt nucleu(adica emite radiatii corpusculare) sau daca trece in izometrul sau se va afla pe un nivel energetic inferior. Procesul prin care se face aceasta dezactivare se numeste dezintegrare radioactiva, radioactivitatea fiind proprietatea unor nuclee de a emite radiatii nucleare. Felul in care are loc acesta dezintegrare variaza de la un izotop la altul. Astfel s-a observat ca unii izotopi proaspat separati pe cale chimica se dezintegreaza foarte repede(234Pa), iar dupa cca. 10 minute nu se mai poate decela radioactivitate, in timp ce 238U, cu o viteza de dezintegrare mult mai mica, practic isi mentine greutatea. Studierea fenomenului in sine a dus la concluzia ca procesul de dezintegrare se supune calculului probabilitatilor. Fiecare nucleu are o viata a sa si deci o probabilitate de a se dezintegra. Aceasta probabilitate nu depinde de modul in care a aparut nucleul si nici nu poate fi influentata in prezent de orice mijloc s-ar folosi(presiune, temperatura, reactiv chimic etc). Singurul factor care-l influenteaza este timpul. Se poate astfel atribui o constanta de dezintegrare care indica numarul de nuclee dezintegrate in unitatea de timp. Istoria consumului de energie Unica sursa de energie care a alimentat civilizatia noastra pana in acest secol a fost energia solara , inmagazinata sub forma de energie chimica , prin procesul de fotosinteza , in surse regenerative (lemnul, apele , vintul) sau in combustibili fosili (carbune , petrol , gaze) a caror constanta de formare este de ordinul milioanelor de ani. Am putea spune , fara sa gresim prea mult , ca , sub aspect energetic am fost sclavii Soarelui si nu este de mirare ca popoarele din antichitate au facut din Soare unul dintre principalii zei ai religiilor primitive . Una dintre problemele principale, de a carei solutionare depinde dezvoltarea civilizatiei noastre , problema care a revenit pe I plan al preocuparilor din ultimii ani , este asigurarea cu energia necesara dezvoltarii activitatilor de baza care conditioneaza evolutia progresiva a nivelului de trai al populatiei

globului terestru. Cntitatea de energie consumata de omenire a crescut , din epoca primitiva pana acum , de 2,5 milioane de ori .Este evident ca o astfel de crestere , nu poate fi nu poate sa nu conduca la o problema a energiei necesare pentru dezvoltarea viitoare a omeniri . Inceputul erei atomice Dupa cum am spus pana nu demult am fost sclavii soarelui ,dar primul pas catre dezrobirea fost facut de fizicianul Becqerel pe 26 feb. 1898 cand acesta a lasat cateva placi fotografice ferite de lumina , in apropierea unui minereu de uraniu . developandu-le le descopera innegrite, ca si cand ar fi fost expuse la lumina De aici, el a tras concluzia ca minereul de uraniu emite radiatii necunoscute. De aceea fizicienii francezi Marie Curie si Pierre Curie si-au dedicat multi ani cercetarii radiatiilor radioactive . Impreuna, acesti 3 cercetatori au primit premiul Nobel pentru fizica in 1903. Identificarea si cercetarea acestor radiatii incepe sa-i pasioneze pe cercetatori. Asa ca la inceputul secolului nostru Ruthefort si elevii lui , Chadwick, Cockfroft si Walton au investigat proprietatile nucleelor cu ajutorul unor particule accelerate artificial la energii cinetice mai mari decat cele ale radiatiilor, emise de substante radioactive. Fuziunea sta la baza obtinerii energiei nucleare. Acest proces consta in absorbirea unui neutron de catre un nucleu atomic de dimensiuni mari cum este cel de uraniu, care va deveni astfel instabil. El se va sparge in mai multe fragmente, cu degajare mare de energie termica, ceea ce accelareza puternic fragmentele rezultate, care ating viteze foarte mari. Datorita vitezei lor mari, aceste fragmente, in urma fisiunii pot patrunde, la randul lor in alti atomi, unde provoaca alte fisiuni. Fisiunea nuclear

Fisiunea se face prin absoria unui neutron de un nucleu greu de uraniu 235, n urma reaciei rezultnd cesiu 140, rubidiu 93, 3 neutroni i 200 MeV sau 7.7x10-12 calorii. n cadrul unei reacii de fisiune nuclear este eliberat o cantitate de energie de 10 milioane de ori mai mare dect n

cazul unei reacii chimice obinuite. Energia eliberat de cantitatea de 1 Kg de uraniu 235 este de 18.7 milioane Kwh de cldur. Neutronii eliberai n urma reaciei reacioneaz cu alte nuclee de uraniu, n urma reaciei neutronii nmulindu-se. n urma acestui proces se formeaz o reacie susinut sau o reacie n lan care duce la o eliberarea continu de energie. n mod natural uraniul conine 0,71 % uraniu 235, restul fiind uraniu 238. O mas de uraniu natural, orict de mare, nu poate susine o reacie n lan din cauza faptului c numai uraniul 235 froduce uor fisiunea. Probabilitatea ca un neutron cu o energie de aproximativ 1 MeV s produc fisiune este sczut, dar probabilitatea poate fi crescut de sute de ori cnd neutronul este ncetinit printr-o serie de coliziuni elastice cu nuclee uoare ca hidrogen deuteriu sau carbon. n decembrie 1942 fizicianul italian Enrico Fermi a reuit s produc prima reacie nuclear n lan la Universitatea din Chicago. Acest lucru a fost reuit printr-o combinaie de uraniu natural i grafit natural, acesta avnd rolul de a ncetini neutronii. Energia nuclear se poate obine prin fuziunea a doi nuclei uori n unul mai greu. Energia dat de stele i de soare provine din reacii nucleare de fuziune din interiorul lor. n prezena unei presiuni enorme i a unei temperaturi de peste 15 milioane C ce este n stele, nucleul de hidrogen se combin ca n ecuaia de mai jos, dnd natere la majoritatea energiei degajat de soare.

Fuziunea Nuclear Fuziunea nuclear a fost realizat pentru prima dat prin anii 1930 prin bombardarea unei inte continnd deuteriu, izotopul hidrogenului cu masa 2, cu deuteroni ntr-un ciclotron. Pentru a ccelera raza de deuteroni este necesar folosirea unei imense cantiti de energie, marea majoritate transformndu-se n cldur. Din aceast cauz fuziunea nu este o cale eficient de a produce energie. n anii 1950 prima demonstraie la scar larg a eliberrii unei cantiti mari de energie n urma fiziunii, necontrolat a fost fcut cu ajutorul armelor termonucleare n SUA, URSS, Marea Britanie i Frana. Aceast experien a fost foarte scurt i nu aputut fi folosit la producerea de energie electric. n cadrul fisiunii, neutronul, care nu are sarcin electric poate interaciona uor cu nucleul, n cazul fuziunii, nucleele au amndou sarcin pozitiv i n mod natural nu pot interaciona pentru c se resping conform

legii lui Coulomb, lucru care trebuie contacarat. Acest lucru se poate face cnd temperatura gazului este suficient de mare 50-100 milioane C. ntr-un gaz de hidrogen greu izotopii deuteriu i tritiu la aa temperaturi are loc fuziunea nuclear, eliberndu-se aproximativ 17,6 MeV pe element de fuziune.

Energia apare la nceput ca energie cinetic a lui heliu 4, dar este transformat repede n cldur. Dac densitatea de gaz este sufucient, la aceste temperaturi trebuie s fie de 10-5 atm, aproape vid, energia nucleului de heliu 4 poate fi transferat gazului de hidrogen, meninndu-se temperatura nalt i realizndu-se o reacie n lan. Problema de baz n atingerea fuziunii nucleare este cldura gazului i existena unei cantiti suficiente de nuclee pentru un timp ndelungat pentru a permite eliberarea unei energii suficiente pentru a nclzi gazul. O alt problem este captarea energiei i convertirea n energie electric. La o temperatur de 100.000 C toi atomii de hidrogen sunt ionizai, gazul fiind compus din nuclee ncrcate pozitiv i electroni liberi ncrcai negativ, stare numit plasm. Plasma cald pentru fuziune nu se poate obine din materiale obinuite. Plasma s-ar rci foarte repede, i pereii vasului ar fi distrui de cldur. Dar plasma poate fi controlat cu ajotorul magneiilor urmnd liniile de cmp magnetic stnd departe de perei. n 1980 a fost realizat un astfel de dispozitiv, n timpul fuziunii temperatura fiind de 3 ori mai mare ca a soarelui. O alt cale posibil de urmat este de a produce fiziune din deuteriu i tritiu pus ntr-o sfer mic de sticl care s fie bombardat din mai multe locuri cu ul laser pulsnd sau cu raze ionice grele. Acest procedeu produce o implozie a sferei de sticl, producndu-se o reacie termonuclear care aprinde carburantul. Progresul n fuziunea nuclear este promitor dar nfptuirea de sisteme practice de creare stabile de reactie de fuziune care s produc mai mult energie dect consum va mai lua ceva decenii pentru realizare. Activitatea de experimentare este scump. Totui unele progrese sau obinut n 1991 cnd o cantitate important de energie (1,7 milioane W) a fost produs cu ajutorul reacie de fuziune controlat n Laboratoarele JET din Finlanda. n 1993 cercettorii de la Universitatea din Princeton au obinut

5.6 milioane W. n ambele cazuri s-a consumat mai mult energie dect s-a creat. Dac reacia de feziune devine practic ofer o serie de avantaje: o surs de deuteriu aproape infinit din oceane, imposibilitatea de a produce accidente din cauza cantitii mici de carburant, reziduriile nucleare sunt mai puin radioactive i mai simplu de manipulat. Reactorul Nuclear Transmutatiile radioactive naturale precum si reactii nucleare produse artificial, prin reactii de fisiune nucleara au ca rezultat, degajarea unor mari cantitati de energie pe unitatea de masa a substantei cu care reactioneaza. Posibilitatea utilizarii energiei nucleare s-a realizat o data cu descoperirea fisiunii nucleare si procedeul obtinerii reactiei in lant. Reactia nucleara continua si reglabila se realizeaza in reactori nucleari (pilele atomice). In reactoare se utilizeaza uraniu 23592U. Conditia necesara pentru decurgerea reactiei nucleare in lant este masa suficienta de uraniu din reactor. Neutronii care se formeaza in procesul reactiei nucleare, pot iesi prin suprafata uraniului afara si participa la dezvoltarea reactiei in lant. Pentru ca fractiunea de acesti neutroni sa fie mica, in comparatie cu volumul lui, trebuie ca masa uraniului din reactor sa fie suficient de mare si sa depaseasca o anumita masa critica. Pe de alta parte, pentru ca reactia sa nu decurga prea violent, trebuie reglat numarul de neutroni, nepermitandu-i s creasca prea mult. Aceasta se realizeaza printr-o absorbtie a neutronilor termici excedentari cu ajutorul unor elemente ca borul (B) si cadmiul (Cd). Un reactor nuclear este alcatuit din:

- spatiul in care sunt asezate blocurile de uraniu (23592U) si de moderatori (de obicei, grafit) A; - reflectorul de neutroni care au parasit spatiul in care se desfasoar reactia B; - strat de protectie care protejeaza spatiul inconjurator de actiunea radiatiilor emise in timpul desfasurarii reactiei nucleare C; - bare de cadmiu (Cd) sau bor (B) D si E care sunt introduse in volumul A si incetinesc reactia de fisiune nucleara. Introducerea barelor se face in mod automat, imediat ce puterea reactiei nucleare depaseste o anumita limita. Apa este folosita pentru racirea blocurilor de uraniu, iar aburul rezultat din fierberea apei pune in miscare turbina unui generator electric care produce energie electrica. Aceasta ar fi un aspect al obtinerii energiei in reactoarele nucleare, dar cel mai trist aspect il constituie problema deseurilor nucleare radioactive si stocarea lor. Intrebuintari ale energiei nucleare In 1990 existau 435 de centrale nucleare operationale acoperind 1% din necesarul energetic mondial. Intr-un reactor nuclear se obtine caldura prin dezintegrarea atomilor radioactivi de uraniu-235. Aceasta este folosita pentru a produce abur care pune in miscare rotorul turbinelor, generand electricitate.U-235 este un izotop relativ rar al uraniului, reprezentand doar 7% din cantitatea totala de uraniu disponibil. Restul este izotopul U-238. Un izotop este o forma a unui element identica chimic cu alti izotopi, dar cu masa atomica diferita. La fel ca si combustibilii fosili, U-235 nu va dura o vesnicie. Exista un anumit tip de reactor, numit reactor de crestere, care transforma U-238 intr-un alt element radioactiv, plutoniu-239. Pu-239 poate fi utilizat pentru a genera caldura. Pana acum doar sase tari au construit astfel de centrale experimentale. Dintre acestea, reactorul nuclear Phenix are cel mai mare succes. Daca acest tip de reactoarear deveni uzuale, rezervele mondiale de uraniu ar ajunge mii de ani. Pro si contra energiei nucleare Energia nucleara prezinta numeroase avantaje. Este economica: o tona de U-235 produce mai multaa energie decat 12 milioane de barili de petrol. Eate curata in timpul folosirii si nu polueaza atmosfera. Din pacate exista si

cateva dezavantaje. Centralele nucleare sunt foarte scumpe. Produc deseuri radioactive care trebuie sa fie depozitate sute de ani inainte de a deveni inofensive. Un accident nuclear, ca cel produs in1986 la centrala nucleara de la Cernobal, in Ucraina, poate polua zone intinse si poate produce imbolnavirea sau chiar moartea a sute de persoane. Cercetarile se indreapa catre descoperirea de noi surse inepuizabile de energie. Unele dintre ele sunt deja utilizate. Energia eoliana (a vantului) afost folosita de sute de ani la propulsia corabiilor si la actionarea morilor de vant. Turbinele eoliene moderne au fost construite sa poata genera electricitate. Doar in california se gasesc 15000 de asemenea turbine. Oamenii de stiinta din SUA au calculat ca intreaga cantitate de energie ar putea fi generata de vant. Energia solara este data de caldura soarelui. Captatoarele solare sub forma unor panouri pot acoperi necesarul energetic al unei case. Celulele de combustie, realizate din siliciu, sunt utilizate pentru producerea energiei in spatiul cosmic. Bomba atomica In anul 1945, principiul fisiunii nucleare a fost folosit si la un dispozitiv de o cu totul alta natura: bomba atomica. In acest caz, reactia de fisiune nu este incetinita; ea se amplifica si are loc cu degajare uriasa de energie. Potentialul acestei arme a fost constientizat atunci cand pe data de 6 august 1945, a fost lansata asupra Hiroshimei bomba atomica supranumita si Little boy. O gigantica sfera de foc a inceput sa se raspandeasca din punctul initial al exploziei. Intr-o clipa au fost ucisi 66 000 de oameni, iar alti 69 000 au fost raniti. Pe o zona cu o raza de un kilometru de la locul exploziei, distrugerea a fost totala, Tot ce putea arde pe o raza de mai putin de 2 kilometri, a ars. Suflul exploziei a facut pagube majore si la 3 kilometri de locul exploziei. Trei zile mai tarziu, pe 9 august 1945, deasupra orajului japonez Nagasaki a fost detonata o bomba cu plutoniu, supranumita Fat guy). 39 000 de oameni au fost ucisi, iar alti 25 000 raniti. De atunci nu s-a mai folosit niciodata o bomba atomica inpotriva oamenilor. Vreme de decenii, radiaiile ionizate au constituit doar o curiozitate de laborator, cunoscut numai ctorva iniiai. Descoperirea radioactivitii artificiale i apoi aceea a fisiunii uraniuli, n deceniul al patrulea al acestui secol, au dat un puternic imbold cercetrilor de fizic nuclear. Pentru

marele public, energia nuclear a ieit ns din anonimat abia dup aruncarea celor dou bombe atomice n 1945 asupra Japoniei. Constuirea reactorilor nucleari i posibilitatea de a utiliza aceste instalaii pentru a produce energie electric n cantitate mare, au transferat apoi problema cercetrii radiaiilor, i odat cu aceasta i problema protecie contra radiaiilor, n plin domeniu industria i economic. Creterea necontenit a numrului de reactori nucleari i a puterii acestora necesit aplicarea unor msuri de securitate pentru a evita eventualele accidente i consecinele lor ca de exemplu cel de la Windscale, Anglia n octombrie 1957 cnd au fost eliminate n mod accidental n atmosfer importante substane radioactive care au produs contaminarea solului, a produciei agricole i a apei potabile din ntreaga regiune. Prin poluare, sau contaminare, radioactiva, se nelege prezena nedorit sau accidental, a materialelor radioactive, n interiorul sau la suprafaa unor factori de mediu (cum sunt apa, aerul, alimentele) sau n organisme vii situaie n care se depete coninutul radioactiv natural propriu al produsului respectiv. Una din principalele surse de poluare radioactiv a globului pmntesc i avea proveniena n exploziile nucleare din atmosfer. Dac la 16 iulie 1945 n deertul Alamogordo, statul New Mexico a avut loc prima explozie experimental a unei bombe atomice lucrurile nu sau oprit aici i la 6 august 1945 ora 8:15 la Hiroshima n Japonia explodeaz prima bomb aruncat asupra populaiei, ca msur militar de distrugere, pentru ca n 9 august 1945 s explodeze cea de-a doua bomb atomic la Nagasaki. n urma acestor dou explozii bilanul a fost: Hiroshima 78.150 13.983 37.425 235.650 Nagasaki 23.753 2.924 23.345 89.025

Mori Disprui Rnii Atini de arsuri

n 1956 existau n evidena spitalelor 6000 de bolnavi la Hiroshima i 3000 de bolnavi la Nagasaki cu sechele dup iradiere, care necesitau diferite tratamente, la momentul actual n lume existnd aproximativ 300000 de persoane ca victime ale exploziilor nucleare. La 22 ianuarie 1954 marinarii vasului Fukuriumarii no.5 au sesizat un fenomen neobinuit, globul de foc al exploziei termonucleare de pe atolul

Bikini. Drept urmare toi membrii echipajului i petele prins au fost afectai de cenua radioactiv att la suprafa ct i n interiorul organismului. Alt urmare a acestei explozii a fost cderea ploilor radiactive n luna mai a aceluiai an, radioactivitatea meninndu-se la un nivel msurabil pn n septembrie1954. Imediat dup 1954 L. Pauling a demonstrat c izotopul C14 apare n mod artificial cu o frecven crescnd, depunndu-se pe sol. Tot el a atras atenia asupra prezenei izotopului Sr90 n depunerile atmosferice de pe teritoriul S.U.A. Poluarea radioactiv a atras atenia pentru prima oar n mod deosebit n anul 1965 la Salt Lake City n Statele Unite ale Americii, cnd nou adolesceni au fost internai n spital datorit unor noduli anormali ai glandei tiroide. Anchetarea cazurilor a condus la constatarea c aceti copii, cu 15 ani n urm (1950), au suferit consecinele unor depuneri atmosferice radioactive provenite de la poligonul din Nevada, aceste depuneri coninnd izotopul I-131. Studii recente au artat c datorit tuturor cauzelor de poluare radioactiv, doza de radiaii pe cap de locuitor a crescut n ultimii 20 de ani de 5 pn la 10 ori. Iradierea ndelungat, chiar cu doze mici, poate produce leucopenii, la malformaii congenitale, pe cnd iradierea cu doze mari duce la accentuarea leucopeniei, la eriteme, la hemoragii interne, cderea prului, sterilitatea complet iar n cazurile extreme produce moartea. Printre principalele surse de poluare radioactiv se numr: a) Utilizarea practic n industrie, medicin, cercetare a diferitelor surse de radiaii nucleare, care, ca materiale radioactive, se pot rspndi necontrolate n mediu b) Exploatri miniere radioactive, la extragere, prelucrare primar, transport i depozitare, pot contamina aerul, prin gaze i aerosoli, precum i apa prin procesul de splare c) Metalurgia uraniului sau a altor metale radioactive i fabricarea combustibilului nuclear, care prin prelucrri mecanice, fizice, chimice, poate cuprinde n cadrul procesului tehnologic i produi reziduali gazoi, lichizi sau solizi stocarea, transportul eventual evacuarea lor pot determina contaminarea mediului d) Instalaiile de rafinare i de retratare a combustibilului nuclear e) Reactorii nucleari experimentali sau de cercetare, n care se pot produce industrial noi materiale radioactive

f) Centralele nuclearoelectrice care polueaz mai puin n cursul exploatrii lor corecte, dar mult mai accentuat n cazul unui accident nuclear g) Exploziile nucleare experimentale, efectuate ndeosebi n aer sau n ap i subteran, pot contamina vecintatea poligonului ct i ntregul glob, prin depunerea prafului i aerosolilor radioactivi, generai de ctre ciuperca exploziei h) Accidentele n transportul aerian, maritim, feroviar sau rutier a celor mai felurite materiale radioactive. Principalele elemente ce contribuie la poluarea radioactiv sunt clasificate i dup gradul de radioactivitate dup cum urmeaz: a) Grupa de radiotoxicitate foarte mare: 90Sr, 226Ra, 210Po, 239Pu b) Grupa de radiotoxicitate mare: 45Ca, 89Sr, 140Ba, 131I, U natural c) Grupa de radiotoxicitate medie: 24Na, 32P, 60Co, 82Br, 204 Tl, 22Na, 42 K, 55Fe d) Grupa de radiotoxicitate mic: 3H, 14C, 51Cr, 201Tl

Clasificarea efectelor biologice Efectele somatice bine conturate Efectele somatice stochastice Efecte genetice Precoce ntrziat Precoce ntrziat Prima generaie Generaiile urmtoare Eritem, leucopenie, epilaie Cancer de piele, osteosarcom Tulburri neuro-vegetative Leucemie, cancer tiroidian Malformaii ereditare i reducerea natalitii Malformaii recesive, capacitii imunobiologice congenitale; diminuarea

Dublarea necesitilor de energie electric, la fiecare 12-13 ani, a fcut s creasc brusc interesul pentru reactorii nucleari, impunnd dezvoltarea

centralelor nuclearoelectrice, cretere competitivitii energiei electrice de origine nuclear i ridicarea continu a performanelor atinse de reactorii acestor centrale, ca temperatura i presiunea agentului transportor de cldur, a puterii instalate pe unitatea de mas a zonei active a reactorului. ns fr msuri de radioprotecie corespunztoare, reactorii nucleari pot produce i: a) contaminarea parial a mediului ambiant i anume - a atmosferei, prin produsele de fisiune volatile ca 131I, 133Xe - a apei folosit ca agent de rcire - a solului din vecintatea care se contamineaz cu produse de fisiune b) o mare cantitate de deeuri radioactive, a cror evacuare pune probleme grele pentru a evita contaminarea mediului n care se face evacuarea. Aceast surs de energie - energia nuclear a fost adus la cunotin omenirii prin fora distructiv i va fi mult vreme privit cu team i suspiciune, ntmpinnd destule obstacole n drumul dezvoltrii ei n scopuri panice. De aceea se impune familiarizarea maselor largi cu probleme nucleare, ntruct aplicaiile panice ale energiei nucleare se dovedesc eseniale pentru progresele i evoluia societii umane.

Efectele biologice ale radiaiilor - radioproteciaFr radiaii nu am fi fost i nu am putea fi, dar cu prea multe radiaii nu putem tri Activitatea vital a tuturor sistemelor organizate biologic i n special a omului, se desfoar ntr-un univers supus aciunii unei multiple i variate game de radiaii, de la cele sesizabile direct cu simurile noastre, pn la cele sesizabile doar prin intermediul unei aparaturi, uneori foarte complicate. Mediul nconjurtor conine surse naturale de radiaii, existente de miliarde de ani pe planeta Pmnt nc de la formarea acestuia, nsoind apariia i evoluia vieuitoarelor, inclusiv a omului. Prin activitatea sa economic i social de-a lungul timpului, omul a modificat i modific sursele naturale de radiaii, crend astfel o radioactivitate natural suplimentar. Radiaiile sunt de origine i natur foarte variate, clasificndu-le astfel:

radiaii electromagnetice, X sau de nalt frecven, avnd aceiai natur ca lumina radiaii corpusculare ncrcate electric: , , ioni accelerai radiaii corpusculare neutre electric: neutroni. Radiaiile nucleare pot aciona asupra organismului n trei moduri: aciune direct, aciune indirect i aciune la distan. Prin aciune direct sunt lezate macromoleculele de mare importan, chiar vital (proteine, acizi nucleici) care sufer transformri datorit ionizrii sau excitrii directe. Aciunea indirect este datorat elementelor care apar n urma proceselor radiochimice. Mediul principal n care se desfoar procesele biologice fiind apa, efectele apar datorit ionizrii acesteia (apar ioni sau radicali) care acioneaz ca ageni oxidani i reductori asupra unor componente eseniale celulare, perturbnd funcionarea normal a acestora. Efectele biologice care apar n urma iradierii, sunt dependente de: doza de radiaii i debitul dozei. Efectele biologice ale radiaiilor pot fi grupate astfel: Efecte somatice care apar la nivelul celulelor somatice i acioneaz asupra fiziologiei individului expus, provocnd distrugeri care duc fie la moartea rapid, fie la reducerea semnificativ a speranei medii de via. Leziunile somatice apar n timpul vieii individului iradiat i pot fi imediate sau tardive efectele somatice imediate sau pe termen scurt, se manifest la cteva zile , sptmni sau luni de la iradiere. Aceste efecte sunt de regul nestochastice (nealeatorii) adic se produc la toi indivizii expui la o doz superioar dozei de prag. Efectele somatice tardive sunt cele care apar dup o perioad mai lung de timp, de ordinul anilor, numit perioad de laten i se manifest n special sub form de leucemie sau cancer. Aceste efecte sunt de natur stochastic (ntmpltoare) n sensul c este imposibil de evideniat o relaie cauzal direct probabilitatea producerii unui efect este proporional cu doza de iradiere. Efecte genetice care apar n celulele germinale sexuale din testicule sau ovare aceste mutaii letale sau subletale la descendeni se datoreaz unor efecte imediate ale radiaiilor cum ar fi: alterarea cromozomilor (translocaii, apariia de extrafragmente) ruperea unor segmente de cromatin, alterarea chimic a codului genetic, fie prin aciunea radicalilor liberi asupra bazelor azotate ale acizilor nucleici, fie prin ruperea lanului acelorai acizi. Gravitatea efectelor mutagene apare prin transmiterea la descendeni a unor translocaii cromozomiale, efect biologic, care apare i la doze mai mici.

Dozele de radiaii care pot produce apariia unui minim de mutaii ntr-o generaie de indivizi, ntr-un ecosistem, dac sunt meninute n permanen pot conduce la adevrate catastrofe ecologice n generaiile urmtoare. Dozimetrie si radioprotectie Dozimetria reprezint totalitatea metodelor de determinare cantitativ a dozelor de radiaii n regiunile n care exist sau se presupune c exist un cmp de radiaii, cu scopul de a lua msuri adecvate pentru protecia personalului ce i desfoar activitatea n acea zon. Radioprotecia = totalitatea metodelor i mijloacelor de reducere a efectelor nocive ale radiaiilor. Sursele de iradiere pot fi: surse externe aflate n afara organismului i surse interne aflate n interiorul organismului. Protecia mpotriva efectelor nocive ale radiaiilor, produse de sursele externe, poare fi: protecie fizic realizat prin mijloace de reducere a dozei de expunere, ca: distana, ecranarea, timpul de expunere; protecie chimic prin folosirea unor substane chimice (cistamina, gamofos, etc.), care se administreaz nainte sau dup iradierea persoanei; protecie biochimic realizat prin folosirea unor preparate sau macromolecule biologice (snge, plasm, etc.) care administrate imediat dup iradiere, ajut la refacerea celular; protecie biologic se realizeaz prin transplantul de celule viabile n mduv (hematoformatoare). Reducerea gradului de contaminare radioactiv se poate realiza prin: decontaminare ndeprtarea izotopilor radioactivi din tubul digestiv (cu alginat de sodiu, fosfat de aluminiu, etc.) i din arborele traheobronic (prin splri cu ser fiziologic; decorporare eliminarea izotopilor radioactivi fixai n diferite organe (cu sare de Zn sau Ca a acidului dietilen triamino pentaacetic); diluie izotopic administrarea iodurii de potasiu mpotriva Iodului 131, consumarea unor cantiti mari de ap pentru reducerea fixrii tritiului n organism, etc. Msurile de radioprotecie, pot fi grupate n: msuri preventive; msuri de supraveghere; msuri de limitare i lichidare. Efectul nociv al radiaiilor asupra materiei vii este datorat proprietii de a ioniza mediul prin care trec, ionizarea fiind modul dominant de pierdere a

energiei de ctre radiaii cnd traverseaz mediul material. Materia vie este caracterizat prin existena unor molecule deosebit de mari ale cror proprieti i funcionalitate biochimic pot fi ireversibil perturbate. Astfel, un act de ionizare, de trecere a unui electron pe un alt nivel n acest ansamblu, sau de smulgere a lui, provoac mari schimbri n caracteristicile moleculei respective, schimbri care acumulate la nivelul celulei se pot traduce prin grave dereglri ale metabolismului, culminnd cu moartea celulei sau cu erori de structur i funcionare a aparatului genetic celular, de tip cancerigen sau mutagen. Mrimi i uniti legate de efectul biologic al radiaiilor Doza de iradiere este cantitatea de energie cedat unitii de mas D = dW/dm; < D > SI = 1Grey = 1Gy = 1J/kg; < D > tot = 1rad (rad-ul) = 10-2J/kg; (rad = Radiation Absorbed Doze = doz de radiaii absorbit) ; 1 rad = 10-2Gy Expunerea (dQ/dm) sarcina electric total a ionilor de un semn produs n urma iradierii n unitatea de mas. Unitatea de msur este rntgen-ul R Echivalentul de doz H = Q.D, unde Q este factorul de calitate al radiaiei < H > SI 1Sv (Sievert); < H > tot = 1Rem; (rem = Rntgen Equivalent Man = rntgenu echivalent pentru om); 1 rem = 10-2Sv Mrimile dozimetrice menionate se refer la un timp de expunere oarecare. Dac se raporteaz efectul la unitatea de timp se definesc: Debitul dozei = dS/dt; < > SI = J/kg.s Debitul echivalentului de doz h = dH/dt < h > SI = 1Sv/s Doza permis pentru o persoan n funcie de vrst, se calculeaz cu formula: Dmax = 5(N 18)rem, unde N numrul de ani ai persoanei. Metodele de protecie contra radiaiilor se mpart n: Metode active cnd sursa radioactiv este nconjurat cu ecrane absorbante, care reduc mult intensitatea radiaiilor emergente, deci asigur securitatea celor ce se afl la limita exterioar a ecranelor. Metode pasive cnd se iau msuri de genul: persoanelor li se fixeaz durate limitate de lucru n spaiul respectiv li se dau alimente, medicamente antidot, mijloace de protecie individual, etc. Din cercetri medicale rezult ca: doza minim de iradiere global a ntregului organism este sub 20 Rem

ntre 75 150 Rem apare boala actinic, cu riscul cazurilor mortale la doz superioar peste 700rem au efect letal. Datorit efectului cumulativ al iradierii, normele prevd c o persoan care la o singur iradiere a acumulat toat doza permis, s zicem ntr-un an, nu mai are voie s suporte alt iradiere n acel an. Iradierea accidental cumulat maxim admis este de 25Rem. Datorit efectelor genetice, pentru femeile gravide, dozele admise sunt mai mici fa d cele artate mai sus. Deoarece nu toate prile organismului sunt la fel de rezistente la iradiere, sau stabilit doze maxime pentru diferite organe i pri ale organismului, precum i cazul n care radiaia nu atinge ntregul organism, ci doar poriuni din el. pentru organe izolate, exceptnd cristalinul i gonadele, doza este de 15Rem/an pentru oase, tiroid, pielea ntregului organism, cu excepia extremitilor, doza este de 30Rem/an pentru mini, antebrae, picioare i glezne doza este de 75Rem/an. Sunt cazuri cnd unele elemente radioactive pot ajunge s fie integrate de oameni prin apa de but sau alimente, sau inhalate odat cu aerul. Elementul radioactiv poate intra n circuitul metabolic i n aceste cazuri nsi sursa radioactiv se afl n organism i singura protecie posibil este folosirea de substane care elimin i insolubilizeaz elementul respectiv. Poate aprea situaia ca un element radioactiv, cu toate c este cantitativ sub limita admis pentru ntregul organism, concentraia sa ntr-un anume organ s fie suficient de ridicat pentru ca doza de radiaie permis pentru organul respectiv s fie depit. Astfel de organe care concentreaz preferenial un anume element se numesc organe critice, ca de exemplu: glanda tiroid pentru iod, sau sistemul osos pentru stroniu, care este omolog clinic pentru calciu. Pentru a exclude astfel de cazuri, normele de protecie admit concentraia limit ale acestor substane n ap i aer. n tabelul de mai jos, redm expunerea normal a omului la radiaii nucleare, astfel nct s v putei calcula fiecare doza natural: Echivalent Cauza Detaliu Explicaie doz Nivelul mrii (se adaug la I. Punct Radiaii fiecare 150m n plus n 28 mrem/an geografic cosmice altitudine) Zona Calcaroas 50 mrem/an Radiaii Sedimentar 30 mrem/an terestre Granitic 12

Cas din: II. Alimentaia

Lemn Crmid Granit Carne, legume

O cltorie cu avionul III. Mod de Televizorul via Examen radiologic

0mrem/an 1 mrem/an Radiaiile 20 mrem/an materialelo 20 mrem/an r Radiaiile 20 mrem/an alimentelor 14 40 6Ca, 19K 4 mrem/an 3 mrem/an Radiaii 35 cosmice mrem/an

n funcie de valoarea dozei biologice a radiaiilor, apar efectele: Valoarea (1Sv = Efectele 100rem) 0 0,25 Sv Lipsa oricrei tulburri aparente 0,25 0,5 Sv Apar schimbri sanguine, ochi injectai Oboseal, ameeal, cataract, schimbri sanguine, 0,5 1 Sv opacizarea cristalinului, apariia alunielor Ameeli, oboseal, reducerea numrului de globule 1 2 Sv roii, scderea rezistenei la infecii Aceleai tulburri ca mai sus nsoite de cteva 2 4 Sv decese ntre 2 6 sptmni de la iradiere 4 6 Sv 50% decese, n intervalul de 30 zile de la iradiere Peste 6 Sv 100% decese, n mai puin de 15 zile de la iradiere Se tie de mai muli ani c doze mari de radiaii ionizante, mult mai mari dect radiaiile de fundal pot cauza cancer i leucemie la mai muli ani de la expunere. Se presupune, datorit experimentelor pe plante i animale, c radiaiile ionizante pot provoca mutaii genetice care afecteaz generaiile descendente, cu toate c nu exist dovezi n legtur cu radiaii care provoac mutaii la om. La nivele foarte mari de radiaii, ele pot provoca stri de disconfort i moartea la sptmni de la expunere. Nivelul efectelor cauzate de radiaii depind de mai muli factori: doza, frecvena dozrii, tipul radiaiei, organul expus, vrsta i sntatea. De exemplu, embrionul uman este deosebit de sensibil la radiaii. Dar care sunt ansele de apariie al cancerului de la doze mici de iradiere? Teoria cu cea mai larg rspndire este c orice doz de iradiere

ct de mic presupune riscuri asupra sntii omului. Cu toate acestea, nu exist dovezi tiinifice n legtur cu riscul dozelor sub 50 mSv pe o durat scurt de aproximativ 100 mSv pe an, cercetrile arat c efectele benefice sunt la fel de posibile ca i cele adverse. Doze mari, acumulate de radiaii pot produce cancer, care ar fi observat peste civa (pn la 20) ani de la expunere. Acest decalaj face imposibil de precizat cu certitudine care din mulimea de posibili ageni au cauzat cancerul respectiv. n rile occidentale aproximativ un sfert din populaie moare datorit cancerului, avnd fumatul, factorii dietetici, genetici i puternica expunere la lumina solar ca principale cauze. Radiaiile sunt un factor cancerigen slab, dar la expuneri ndelungate cu siguran cresc riscurile asupra sntii. Organismul are mecanisme de aprare mpotriva pagubelor produse de radiaii, la fel i mpotriva altor factori cancerigeni. Acetia pot fi stimulai prin expuneri la doze mici de radiaii sau dimpotriv la doze foarte mari. Pe de alt parte, doze mari de radiaii direcionate spre o tumoare sunt folosite n terapii de iradiere mpotriva celulelor canceroase i prin urmare, deseori se salveaz viei omeneti. Adesea se folosete mpreun cu chimioterapia i operaia. Doze mult mai mari sunt folosite pentru nlturarea bacteriilor duntoare din mncruri, pentru sterilizarea pansamentelor i a altor echipamente medicale. Zeci de mii de oameni din rile dezvoltate lucreaz n medii n care pot fi expui la doze mari de radiaii (mai mari dect nivelul radiaiilor de fundal). Prin urmare ei poart ecusoane care monitorizeaz nivelul radiaiilor la care sunt expui. Fiele medicale ale acestor categorii de angajai arat c ei au o rat mai mic de mortalitate datorit cancerului sau altor cauze dect restul populaiei i n unele cazuri, rate mai mici dect angajaii care lucreaz n medii similare fr a fi expui la radiaii. Ce cantitate de radiaii ionizante prezint pericol? 10.000 mSv (10 Sv) pe durat scurt asupra ntregului corp ar cauza stri de vom i scderea brusc a celu-lelor albe din snge i moartea n cteva sptmni; ntre 2 i 10 Sv pe durat scurt ar cauza boli de iradiere cu posibilitatea crescut c doza ar putea fi fatal; 1.000 mSv (1 Sv) pe o durat scurt este chiar deasupra limitei de a cauza boli de iradiere imediate la o persoan cu un fizic mediu, dar cu siguran nu ar provoca moartea; dac o doz mai mare de 1.000 mSv acioneaz o perioad mai lung de timp, nu exist posibilitatea unor probleme medicale imediate, dar creeaz cu certitudine posibilitatea apariiei cancerului n anii care vor urma;

INDIA

peste 100 mSv probabilitatea apariiei cancerului (n contrast cu EUROPA severitatea bolilor de iradiere) crete direct proporional cu doza; 50 mSv este limita minim la care exist dovezi c produce cancer la aduli, este de asemenea cea mai mare doz permis prin lege ntr-un an de expunere la locul de munc; 20 mSv/an timp de 5 ani reprezint limita angajailor la radiologie, industria nuclear, extracia uraniului; 10 mSv/an reprezint doza maxim la care este supus un miner din minele de uraniu din Australia; 3 mSv/an este doza tipic (mai mare dect cea de fundal) natural la care este expus populaia n America de Nord, inclusiv o medie de 2 mSv/an datorit radonului din aer; 2 mSv/an reprezint radiaia de fundal din surse naturale. Aceasta este aproape de doza minim la care este expus orice om, oriunde pe planet; 0,3-0,6 mSv/an este intervalul tipic al dozelor de la surse artificiale, cum ar fi cele medicale; 0,05 mSv/an este o fraciune mic a radiaiei de fundal care este inta pentru nivelul maxim de radiaie la gardul unei centrale nucleare (doza real este mult mai mic). Radiaiile de fundal care apar n mod natural sunt principala surs de expunere pentru cei mai muli oameni. Nivelele osci-leaz ntre 1,5 i 3,5 mSv/an, dar poate depi 50 mSv/an. Cel mai mare nivel de expunere la radiaii de fundal care a afectat un numr mare de oameni a avut loc n Kerala i statul Madras (India) unde, aproximativ 140.000 oameni au fost expui la o doz de peste 15 mSv/an de radiaii pe lng o cantitate similar datorit radonului. Nivele comparabile s-au msurat n Brazilia i Sudan cu o expunere medie de pn la 40 mSv/an. n mai multe locuri din India, Iran i Europa nivelul radiaiilor de fundal depete 50 mSv, pn la 260 mSv (n Ramsar, n Iran). Dozele acumulate de-a lungul vieii datorate radiaiilor de fundal ajung la mii de mSv. Cu toate acestea, nu exist dovezi c ar exista probleme de sntate datorate nivelului ridicat de radiaii. Radiaiile ionizante sunt generate de industrie i de medicin. Cea mai cunoscut surs de radiaii sunt aparatele de radio-grafie, folosite n medicin. Radiaiile din surse naturale contribuie cu aproximativ 88% din doza anual asupra oamenilor, pe cnd procedurile medicale cu 12%. Efectele radiaiilor naturale nu difer de cele artificiale. Pentru c expunerea la un nivel ridicat de radiaii ionizante produce un anumit risc, ar trebui s ncercm s le evitm n ntregime? Chiar dac am vrea, acest lucru este imposibil. Radiaiile au fost ntotdeauna prezente n

mediul i n corpul nostru. Cu toate acestea, putem i ar trebui s minimalizm doza de expunere care nu ne este necesar. Radiaiile sunt foarte uor de detectat. Exist o varietate de instrumente simple, sensibile, capabile s detecteze mici cantiti de radiaii naturale sau artificiale. Exist patru ci prin care oamenii se pot proteja de sursele cunoscute de radiaii. 1. limitarea duratei expunerii: pentru oamenii care sunt expui la radiaii pe lng cele de fundal datorit naturii muncii lor, doza este micorat i riscul mbolnvirii n principiu eliminat prin limitarea duratei expunerii; 2. distana: la fel cum cldura unui foc este mai mic cu creterea distanei, i intensitatea radiaiilor descrete direct proporional cu distana de la surs; 3. bariere: barierele de plumb, beton sau ap ofer o protecie bun mpotriva radiaiilor penetrante cum ar fi radiaiile . Prin urmare, materialele radioactive sunt adesea depozitate sau mnuite n ap sau cu ajutorul roboilor n camere construite din beton gros sau cu perei mbrcai n plumb; 4. depozitare: materialele radioactive sunt izolate i inute n afara mediului. Izotopii radioactivi (de ex. cei pentru medicin) sunt eliminai n ncperi nchise, n timp ce reactoarele nucleare funcioneaz ntr-un sistem cu bariere multiple care mpiedic scurgerile de material radioactiv. Camerele au o presiune atmosferic sczut, astfel nct orice scurgere ar avea loc nu ar iei din ncpere. Standardele de protecie mpotriva radiaiilor sunt bazate pe mentalitatea con-servativ c riscul este direct proporional cu doza, chiar i la nivele mici, cu toate c nu exist dovezi despre riscurile la nivele mici. Aceast presupunere, numit ipotez liniar nelimitat (linear no-threshold hypothesis) este recomandat ca protecie mpotriva radiaiilor, propus pentru stabilirea nivelelor admise de expunere la radiaii a peroanelor. Aceast teorie presupune c jumtate dintr-o doz mare (unde efectele au fost observate) va cauza efecte de dou ori mai mici, .a.m.d. Aceasta duce n eroare dac este aplicat unui numr mare de oameni expui unei doze mari de radiaii ar putea duce la msuri inadecvate mpotriva iradierii. Cele mai multe dovezi care au condus la standardele de azi provin de la supravieuitorii bombei atomice din 1945 care au fost expui la doze foarte mari pe o durat scurt de timp. Pentru stabilirea riscului estimativ, s-a presupus c organismul uman poate vindeca efectele expunerii la doze mici, dar pentru nivele mici de iradiere, gradul de protecie este indiscutabil conservativ.

Cele mai multe ri au propriul sistem de protecie radiologic care deseori se bazeaz pe recomandrile comisiei internaionale cu privire la protecia radiologic (ICRP). Cele trei capitole din recomandrile ICRP sunt: justificarea: nici o activitate nu trebuie adoptat dect dac produce un beneficiu pozitiv; optimizarea: toate expunerile trebuie meninute la un nivel ct mai mic, acceptabil; limitarea: expunerea indivizilor nu trebuie s depeasc limitele recomandate; Protecia mpotriva radiaiilor este bazat pe recomandrile ICRP att pentru categoriile ocupaionale i cele publice. Expunerea maxim nu trebuie s depeasc 1 mSv/an, n medie, timp de 5 ani.

Lectiile CernobluluiOmenirea ar trebui sa-si schimbe optica asupra a ceea ce se poate numi calamitate mondiala Dillwyn Williams

Am comemorat, de curnd, 15 ani de la catastrofa de la Cernobl, cel mai mare dezastru nuclear din istoria omenirii. Explozia reactorului de la aceasta centrala nucleara din Belarus, n 1986, a dus la eliberarea unor cantitati enorme de izotopi radioactivi, aproximativ 1 019 becquereli, iar norul radioactiv a afectat zone ntinse din Belarus si nordul Ucrainei si o mica parte a teritoriului Rusiei; un grad mai scazut de radioactivitate a fost depistat pe toata emisfera nordica. La nceput, raspunsul organizatiilor internationale fata de necesitatea de a studia consecintele exploziei pe termen lung asupra sanatatii a fost lipsit de coordonare si nu este nici in prezent adaptat cerintelor. n 1990, Organizatia Mondiala a Sanatatii a primit, din Japonia, 20 de milioane $ (14 milioane ) pentru a investiga efectele asupra sanatatii, dar donatia a fost controlata efectiv de catre un singur oficial, multi bani au fost cheltuiti fara justificare, iar rezultatele au fost dezamagitoare. Tot n 1990, Agentia Internationala pentru Energie Atomica a efectuat o investigatie separata. Rezultatele cu privire la

posibilele consecinte asupra sanatatii au fost, n general, linistitoare, cu toate ca se cunosteau cazuri de neoplasme tiroidiene la copii. SUA si Uniunea Europeana au semnat tratate separate cu guvernele implicate, permitndu-le sa investigheze efectele asupra sanatatii. La nceput, Uniunea Europeana si filiala europeana a OMS au jucat un rol principal n atragerea atentiei asupra incidentei neoplasmului tiroidian la copii, dar ulterior au aparut studii separate ca, de exemplu, cel al Fundatiei Memoriale pentru Sanatate Sasakawa din Japonia. S-au implicat, fiecare in parte, si Unesco, Crucea Rosie Internationala, precum si mai multe alte organizatii si state. Au fost obtinute mostre de tesut tiroidian de catre diverse grupuri de cercetatori care, uneori, nici nu aveau vreo aprobare guvernamentala; au existat si situatii n care diferite colective de cercetare si-au publicat rezultatele experimentelor pe tumori fara sa stie ca aceleasi date fusesera obtinute si de alti autori. n cele din urma, corpul medical al oamenilor de stiinta reprezentnd asociatiile internationale pentru studierea tiroidei a luat initiativa unei coordonari a cercetarilor in domeniu. La treisprezece ani de la data petrecerii incidentului s-a ajuns la un acord ntre guvernele din Belarus, Federatia Rusa si Ucraina, mpreuna cu Institutul National de Cancer al SUA, Fundatia Memoriala pentru Sanatate Sasakawa din Japonia si OMS, ceea ce a dus la crearea bancilor pentru tumori. n prezent, prin intermediul unui centru de coordonare din Cambridge, cercetatorii au acces la o documentare completa asupra ADN-ului si ARN-ului din tesuturile tiroidiene normale si tumorale. Lipsa de cooperare dintre organizatiile internationale, manifestata n primii ani de dupa accidentul de la Cernobl, a fost influentata de mai multi factori. Unele organizatii nu doreau sa sprijine studiile pentru care nu primisera fonduri suficiente, pe de-o parte si din cauza conflictelor dintre personalitati. OMS Geneva a considerat oportun sa controleze coordonarea internationala, dar corpurile de finantatori s-au opus ideii de a renunta la control, date fiind problemele cu care se confruntasera programele OMS anterioare. O prima dificultate majora a reprezentat-o faptul ca multe persoane au anticipat un ritm scazut de crestere a incidentei neoplasmului tiroidian, cu o perioada de latenta de 10 ani; ei au manifestat o atitudine reticenta n ceea ce priveste acceptarea rapoartelor unei cresteri accentuate la patru sau cinci ani dupa explozie. In anumite situatii, reticenta parea sa reflecte regula generala conform careia gradul de rigurozitate a datelor necesare pentru a accepta existenta unei legaturi intre cauza si efect este strns corelata cu interesul manifestat de indivizi sau de organizatii fata de rezultatul cercetarii. Dupa explozia de la Cernobl au aparut aproximativ 2 000 de cazuri de neoplasm tiroidian la persoanele care, n perioada expunerii la niveluri

radioactive crescute, erau copii sau adolescenti.7-9 Din fericire, nu s-au inregistrat dect putine decese n cazurile respective (E Demidchik, comunicare personala). Nu trebuie sa ne limitam, nsa, numai la efectele la nivel tiroidian, desi primele emanatii nocive aveau o concentratie foarte mare de iod radioactiv. S-a pretins ca in rndul populatiei expuse s-a inregistrat att o crestere a incidentei afectiunilor de natura imunitara si a malformatiilor congenitale, ct si o diversitate a formelor de cancer; lipsesc, nsa, studiile adecvate. La fel, la copiii ai caror parinti au fost expusi la radiatii, exista dovezi ale cresterii instabilitatii microsatelite.10 Nu sunt cunoscute efectele pe termen lung ale traiului ntr-un mediu contaminat cu cesiu-137; ar putea aparea si efecte tardive ale iodului radioactiv ca, de exemplu, la nivelul snului. Este necesar sa se studieze, la nivel international, toate efectele pe care explozia de la Cernobl le-a exercitat pe termen lung asupra sanatatii; trebuie incluse confirmari ale diagnosticelor initiale, rolul unor determinari sigure si corelarea incidentului cu valorile dozimetrice. Pentru desfasurarea unui astfel de studiu ar fi necesar sa se aloce doar o mica parte din fondurile pe care Occidentul le ofera Ucrainei pentru a nchide si ultimul dintre cele patru reactoare de la Cernobl. n lipsa unui studiu adecvat nu se va putea face o evaluare autorizata a tuturor consecintelor; drept urmare, s-ar putea ca unele grupuri sa accepte neconditionat cele mai grave dintre efectele pretinse, iar altele sa afirme ca pe termen lung nu au fost decelate dect cazuri de neoplasm tiroidian. Un alt exemplu al corelatiei dintre gradul de rigurozitate a datelor stiintifice si interesul fata de rezultatele cercetarii ni-l ofera raspunsul la problemele ncalzirii globale. Este important sa ne intrebam nu daca exista efectiv o corelatie intre cauza si efect, ci daca este sau nu posibil ca influenta activitatii umane asupra fenomenului de ncalzire globala sa justifice modificarea acestei activitati. Raspunsul este, categoric, da, si, in acest sens, gradul n care contributia activitatii nucleare ar putea reduce ncalzirea globala trebuie supus unei dezbateri serioase, bazate pe compararea tuturor efectelor exercitate de generatoarele de energie conventionala si nucleara asupra sanatatii. Sunt, insa, greu de depasit dificultatile create att de exagerarea pretinselor consecinte ale Cernoblului asupra sanatatii, ct si de erorile si musamalizarile care apar chiar la nivelul industriei nucleare. Este putin probabil ca explozia de la Cernobl sa reprezinte ultimul dezastru nuclear major; indubitabil, vor mai aparea si alte evenimente care sa impuna o reactie la nivel mondial. Agentiile internationale au ntmpinat dificultati considerabile n gestionarea unui eveniment cu semnificatie mondiala, survenit n cadrul unui puteri mondiale izolata stiintific si supusa

ea insasi unor uriase schimbari economice si politice. Pentru a evita astfel de confuzii, pe viitor e bine sa fie avuta in vedere posibilitatea aparitiei unor situatii conflictuale ntre suveranitatea tarii unde s-a produs incidentul si importanta lui pentru restul lumii, asigurndu-se o investigatie impartiala. n ceea ce priveste consecintele unor atare incidente asupra sanatatii, este evident rolul conducator al OMS care, fata de 1986, si-a schimbat considerabil optica in aceasta privinta. Este oportuna implicarea organizatiei nu att in coordonarea, ct in facilitarea cercetarilor, care ar putea sa fie controlate de grupuri de experti independente, selectate de organizatiile stiintifice internationale de profil, precum si de statele care fie sunt interesate direct, fie doar finanteaza studiile. Este necesar sa tragem nvataminte din accidentul de la Cernobl si sa hotarm cum anume sa coordonam implicarea statelor lumii n investigarea unor dezastre majore, astfel nct de beneficiile obtinute sa se bucure att tara afectata, ct si ntreaga omenire. Vom reusi, astfel, sa reducem riscul producerii unor noi dezastre si sa ne dezvoltam capacitatea de-a gasi solutiile adecvate in cazul in care apar consecinte nedorite. Cercetarile efectuate de DW au fost finantate de Comisia Europeana. Participarea lui la conferinte a fost sprijinita de Comisia Europeana, OMS si Fundatia Sasakawa. A fost implicat n infiintarea Bancii de Tumori de la Cernobl (sprijinita de organizatiile mentionate, precum si de NCI), fiind si presedinte al proiectelor ei stiintifice. Nu a primit nici o recompensa personala de la nici una dintre organizatiile mentionate n editorial.

Powered by http://www.referat.ro/ cel mai complet site cu referate