RADIATIILE SI RADIOPROTECTIA - Structura energetica a nucleului, Nucleul atomic, Radioactivitatea naturala, Dezintegrare radioactiva, Radioactivitatea artificiala,

Efectele biologice

RADIATIILE SI RADIOPROTECTIA

Structura energetica a nucleului

Modele atomice

Din structura atomo-moleculara cunoastem ca orice substanta este formata din molecule, iar acestea la randul lor sunt formate din atomi (athomos = indivizibil).

Atomul avand o structura ceva mai stabila, el a fost considerat multa vreme indivizibil si fara structura interna. La inceputul secolului XX, a fost pus in evidenta caracterul sa complex, pentru a carui studiere au fost construite diferitemodele, capabile sa permita intelegerea fenomenelor care se petrec la scara atomica.

[A] Modelul J. J. Thomson (1903)

Ø pleaca de la legea interactiunii dintre sarcinile electrice

Ø concepe modelul sub forma de sfera, care cuprinde o

sarcina electrica pozitiva, uniform distribuita, iar in

interiorul acesteia se gasesc electronii intr-o continua

miscare.

Ø modelul a putut explica anumite fenomene legate de

atom, dar ulterior s-a dovedit a fi nepotrivit pentru

interpretari cu caracter mai general, fiind abandonat,

mai ales ca repartizarea sarcinilor electrice nu avea nici o baza experimentala.

[B] Modelul   Rutherford  (1906) – modelul planetar

Ø atomul este un sistem electric neutru, format dintr-un numar de sarcini negative si un nucleu central cu sarcinapozitiva.

Ø intreaga sarcina pozitiva si aproape intreaga masa a atomului sunt concentrate in nucleu – care are diametrul de aproximativ 10-

15m.

Ø intre nucleu si electroni exista forte de atractie si respingere coulombiana, ceea ce confera stabilitate atomului.

Ø deficientele modelului: " modelul este conceput pe baza legilor clasice ale mecanicii si electromagnetismului; " conform legilor electromagnetismului orice sarcina electrica ce se misca accelerat, emite continuu radiatii electromagnetice (unde) pierzand continuu energie si apropiindu-se din ce in ce mai mult de nucleu, in cele din urma cazand pe acesta, lucrucare nu se intampla, deoarece stim ca atomul este stabil.

[C] Modelul cuantificat Bohr (1913)

Ø se bazeaza pe modelul Rutherford, dar pe baza urmatoarelor postulate:

a) electronii se misca in jurul nucleului numai pe anumite orbite, de energii bine definite, numite orbite stationare, iar miscarea electronilor pe orbitele stationare se face fara absorbtie sau emisie de energie.

e - hn

 

Em hn

E

En

 

E3

e-

E2

hn hn

e- e-

E1 stabil absorbtie emisie

 

En

e-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b) la tranzitia unui electron de pe o orbita stationara pe alta, se emite sau absoarbe o cantitate de energie egala cu diferenta energiilor corespunzatoare celor doua orbite:

hn = En – Em; unde h = constanta lui Planck, n = frecventa radiatiei emise.

[D] Modelul lui Sommerfeld (1916)

e-

Ø se admite ca un electron in miscare descrie

Ze r a

j

F1 b

pe langa orbite circulare si orbite eliptice;

avand r = raza vectoare, j = unghiul descris

de raza vectoare; F1 = unul dinfocarele

elipsei.

Ø modelul pastreaza orbitele indicate de Bohr,

dar adauga fiecareia dintre ele (n – 1) orbite

eliptice.

Izotopii – sunt atomi ai aceluiasi element care ocupa toti acelasi loc in tabelul lui Mendeleev dar au mase atomice diferite (A – acelasi, Z – diferite); nucleele izotopilor au acelasi numar de protoni, dar au numar diferit de neutroni, ei au aceleasi propietati chimice, dar proprietatile lor fizice difera destul de mult.

Orice atom se reprezinta AZX numarul de masa

numarul atomic (izos = acelasi; topos = loc)

Exemple: carbon: 12C, 13C, 16C; oxigen 16O, 17O, 14O; plumb 204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb;

hidrogen 1H, 2H = D = deuteriu, 3H = T = tritiu.

A = nr. de masa = nr. intreg cel mai apropiat de masa atomica

Z = nr. atomic = nr. de ordine din sistemul periodic (Mendeleev)

Nucleul atomic

Este constituit din particule care se numesc nucleoni; acestia fiind protonii cu sarcina electrica pozitiva (+e) cu masa mp = 1,007597u si neutronii care sunt neutrii din punct de vedere electric cu masa mn = 1,008987u

Pentru nucleu: Z – exprima numarul protonilor din nucleu, iar A – numariul total de nucleoni, adica (A – Z) neutroni.

Masa nucleului este suma maselor protonilor si neutronilor, deci

m = Z.mp + (A – Z)mn adica m = mp + mn

Prin metoda spectroscopiei de masa, s-au determinat masele diferitelor nuclee M (cu o precizie de pana la 5 zecimale) si cele calculate prin suma maselor protonilor si neutronilor, aparand o diferenta de masa Dm = m – M = Zmp + (A – Z)mn – M care se mai numeste si defect de masa.

Energia de legatura :

Fortele nucleare sunt fortele de atractie dintre nucleoni, sunt de natura electromagnetica si sunt forte specifice nucleului. Aceste forte sunt mult mai mari decat fortele de respingere coulombiene dintre protoni.

Interactiunea dintre nucleoni se realizeaza prin intermediul unui camp nuclear, numit camp mezonic. La formarea unui nucleu atomic din nucleoni, fortele nucleare efectueaza un lucru mecanic si de aceea la formarea nucleului se elibereaza energie. O parte din aceasta energie eliberata este preluata de nucleu sub forma de energie cinetica, iar restuleste radiat prin fotoni g.

Energia de legatura este energia necesara pentru desfacerea nucleului in nucleoni. Energia de legatura a nucleului cu masa de repaus M, are expresia, data de relatia:

W = [Z.mp + (A – Z)mn].c2 – M.c2 si este exprimata in MeV = megaelectron – volt.

Eliberarea energiei nucleare

In toate reactiile nucleare energia totala se conserva, adica, energia totala a particulelor care participa la reactie este egala cu energia totala a particulelor care ies din reactie: E01 + E1 = E02 + E2, unde E01, E1 – este energia de repaus, respectiv energia cinetica care intra in reactie; E02, E2 – este energia de repaus si cinetica a produselor de reactie (E1 ¹ E2).

Energia de reactie Q este diferenta dintre energia cinetica E2 a produselor de reactie si energia cinetica E1 a particulelor intrate in reactie: Q = E2 – E1, sau Q = E01 – E02 = m01.c2 – m02.c2

a. Daca Q < 0, avem reactii endoenergetice, care se petrec numai cu absorbtia unei parti din energia cinetica a particulelor incidente.

b. Daca Q > 0, avem reactii exoenergetice, in care se elibereaza energie nucleara sub forma de energie cinetica

Reactiile nucleare sunt transformarile nucleelor ca rezultat al actiunii unor particule din exterior. Un nucleu tintaeste supus bombardarii cu o particula proiectil si ca urmare se formeaza un nou nucleu (nucleu produs) si o alta particula.

Radioactivitatea

Fizica nucleara se ocupa cu studiul nucleului atomic, privind structura si transformarile nucleului, interactiunile dintre nucleu si particule.

Nuclidul este o specie de nuclee caracterizata printr-un anumit numar de masa si un anumit numar atomic. Numarul de masa A al unui nuclid este egal cu suma maselor protonilor si neutronilor din nucleu, iar numarul atomic Z egal cu numarul de protoni din nucleu.

Descoperirea radioactivitatii: in 1886 Henry Becquerell a observat ca o sare de uraniu impresioneaza o placa fotografica, chiar daca este invelita in hartie neagra, iar Marie si Pierre Curie (1898); Rutherford si Soddy (1902) au observat acest fenomen pentru saruri de uraniu. Sarea de uraniu emite radiatii care trec usor prin hartie, dar intensitatea radiatiei emise de diversele saruri ale uraniului depinde numai de numarul atomilor de uraniu existenti si nu depinde de felul combinatiei chimice in care se gasesc acesti atomi; radiatiile emise sunt ale atomilor de uraniu.

Radioactivitatea este proprietatea nucleelor unor elemente, de a emite radiatii in mod continuu si spontan. Avem doua tipuri de radioactivitate: naturala – cand are loc emisie de radiatii in mod spontan si artificiala – cand emisia esteprovocata, prin bombardarea cu particule a sau neutroni.

Radioactivitatea naturala

Radiatiile X sau Röntgen, care au fost descoperite de Wilhwlm Conrad Röntgen (1845 – 1923); folosind tuburi röntgen – care constau dintr-o incinta vidata in interiorul careia avem doi electrozi: anodul A(+) si catodul C(-). Catoduleste incalzit si datorita

Radiatii X

 

Catod Anod

 

 

 

 

 

 

- Zeci de kV +

agitatiei termice a electronilor in jurul lui

se formeaza un strat subtire de electroni.

Prin aplicarea de tensiuni de zeci de kV

intre anod si catod, tensiuni care obliga

deplasarea electronilor catre anod,

catodul avand forma unei oglinzi sferice

pentru ca electronii emisi sa fie focalizati

pe o suprafata mica a anodului A.

Energia electronilor care patrund in

interiorul anodului scade prin franarea lor in interiorul anodului, aceasta energie pierduta prin franare estepreluata partial de o noua radiatie numita radiatie X.

Radiatiile X sunt radiatiile emise de atomii unui corp, cand acestia interactioneaza cu electroni rapizi.

Proprietatile radiatiilor X: Ø se propaga in vid cu viteza luminii (3.105km/s); Ø impresioneaza placa fotografica; Ø nu sunt deviate in campuri electrice si magnetice;

Ø produc fluorescenta unor substante (ex. sulfura de zinc primeste o culoare galben verzuie); Ø sunt invizibile (nu actioneaza asupra ochiului – nu impresioneaza ochiul);

Ø patrund cu usurinta prin corpuri care sunt opace pentru lumina; Ø sunt absorbite de metale cu densitate mare (ex. plumbul), puterea de penetratie depinde de masa atomilor

substantei si de grosimea stratului de substanta; Ø ionizeaza gazele prin care trec; fiind folosite la detectoare de radiatii; Ø au actiune fiziologica, distrugand celule organice, fiind nocive pentru om; de aceea se folosesc in tratarea tumorilor canceroase, distrugand celulele bolnave.

Aplicatiile radiatiilor X – in radioscopii si in radiografii:

J daca obiectul de studiat se aseaza intre sursa de raze X si un ecran fluorescent

atunci avem radioscopie

J daca obiectul de studiat este asezat intre sursa de raze x si o placa fotografica,

atunci avem radiografie.

Dezintegrare radioactiva

Toate elementele care prezinta fenomenul de radioactivitate se numesc elemente radioactive, ca de exemplu: Ra, U, Po, Th, etc.

Radiatie g

 

Radiatie a

 

Radiatie b

 

 

Pol N Pol S

 

Sursa de radiatii (proba)

Pentru a stabili natura radiatiilor emise, se

actioneaza cu un camp magnetic asupra

fasciculului dirijat de radiatii, capsula de plumb

ce contine proba de uraniu se aseaza intr-un

camp magnetic (in figura alaturata acesta este

perpendicular pe planul figurii).

Radiatiile   4 2a   º   4 2He

¨ sunt nuclee de heliu; ¨ au viteza de penetrare

de aproximativ 2.104km/s; ¨ sunt puternic

ionizante; ¨ sunt obtinute prin expulzarea de

catre nucleu a unei particule formata din doi protoni si doi neutroni; ¨ au energii cuprinse intre 3 si 6 MeV; ¨ sunt caracteristice nucleelor grele; ¨ la trecerea prin substanta sunt imprastiate si pot produce reactii nucleare; ¨ in aer strabat distante intre 3 – 10cm, in aluminiu aproximativ 0,02mm si pot fi oprite de straturi de substanta cu grosimea de zecimi de milimetru; ¨ procesul prin care un nucleu emite o particula a, se numeste dezintegrare a, A

Z X ® 42a + A-4

Z-2Y, ca de exemplu 22688Ra ® 4

2a + 222

86Rn

Radiatiile   0 -1b   º   0 -1e

¨ sunt fascicule de electroni; ¨ au viteze mari de propagare, de aproximativ 29.104km/s; ¨au putere mare de patrundere, de aproximativ 100 ori decat radiatiile a; ¨au energii de aproximativ 5MeV; ¨consta din emiterea de electroni rapizi de catre nuclee; ¨se explica prin transformarea neutron – proton; ¨ procesul prin care un nucleu emite o particula b, se numestedezintegrare b; A

ZX ® 0-1b + A

Z+1Y; 21082Pb ® 0

-1b + 21083Bi.

Radiatiile gama (g)

¨ sunt radiatii de natura electromagnetica (lumina); ¨ au viteza de propagare de 3.105km/s; ¨ au putere mare de patrundere; ¨ apar si sunt emise la trecerea dintr-o stare instabila (excitata) intr-o stare stabila: 198

80Hg* ® g + 198

80Hg; ¨ nu sunt deviate de campuri electrice si magnetice (nu au sarcina electrica); ¨ au puterea de ionizare mica; ¨ se explica prin existenta unor nivele de energii diferite in nuclee; cand un nucleu emite radiatii a sau b el ramane intr-o stare excitata, iar prin revenire la starea fundamentala, diferenta de energie este redata sub forma radiatiilor gama.

Observatie: Toate radiatiile a, b, si g sunt invizibile, fara gust si miros, dar au actiune puternica.

Radioactivitatea artificiala

Irène si Joliot Curie au observat ca unele elemente care sunt bombardate cu particule a sau neutroni emit spontan radiatii nucleare, iar nucleul format prin transformarea nucleara este radioactiv si nu stabil. Acest gen de

radioactivitate se numesteradioactivitate indusa sau radioactivitate artificiala.

Exemple:

Ø bombardarea aluminiului cu particule a, prin producerea a doua reactii nucleare:

2713Al + 4

2a ® 3015P* + 1

0n iar 3015P* ® 30

14 + 0+1b unde 30

15P* este un izotop radioactiv artificial al fosforului, iar 0

+1b este pozitronul.

Ø dezintegrarea b+, data de formula AZX ® A

Z-1Y + 0+1e + n , nucleul rezultat

este izobar, avand numarul de ordine mai mic cu o unitate (o casuta) la stanga nucleului parinte in tabelul lui Mendeleev.

Ø captura electronica, data de relatia AZX + 0

-1e ® AZ-1Y + n, iar ca exemple

avem:

3015P ® 30

14Si + b+1 + n 147N ® 13

6C + b+1 + n

Efectele biologice ale radiatiilor - radioprotectia

„Fara radiatii nu am fi fost si nu am putea fi, dar cu prea multe radiatii nu putem trai”

Activitatea vitala a tuturor sistemelor organizate biologic si in special a omului, se desfasoara intr-un univers supus actiunii unei multiple si variate game de radiatii, de la cele sesizabile direct cu simturile noastre, pana la cele sesizabile doar prin intermediul unei aparaturi, uneori foarte complicate.

Mediul inconjurator contine surse naturale de radiatii, existente de miliarde de ani pe planeta Pamant inca de la formarea acestuia, insotind aparitia si evolutia vietuitoarelor, inclusiv a omului. Prin activitatea sa economica si sociala de-a lungul timpului, omul a modificat si modifica sursele naturale de radiatii, creand astfel o radioactivitate naturala suplimentara.

Radiatiile sunt de origine si natura foarte variate, clasificandu-le astfel:

u radiatii electromagnetice, X sau g de inalta frecventa, avand aceiasi natura ca lumina

v radiatii corpusculare incarcate electric: a, b, ioni accelerati

w radiatii corpusculare neutre electric: neutroni.

Radiatiile nucleare pot actiona asupra organismului in trei moduri: actiune directa, actiune indirecta si actiune la distanta.

Prin actiune directa sunt lezate macromoleculele de mare importanta, chiar vitala (proteine, acizi nucleici) care sufera transformari datorita ionizarii sau excitarii directe.

Actiunea indirecta este datorata elementelor care apar in urma proceselor radiochimice. Mediul principal in care se desfasoara procesele biologice fiind apa, efectele apar datorita ionizarii acesteia (apar ioni sau radicali) care actioneaza ca agenti oxidanti si reducatori asupra unor componente esentiale celulare, perturband functionarea normala a acestora.

Efectele biologice care apar in urma iradierii, sunt dependente de: doza de radiatii si debitul dozei. Efectele biologice ale radiatiilor pot fi grupate astfel:

N Efecte somatice – care apar la nivelul celulelor somatice si actioneaza asupra fiziologiei individului expus, provocand distrugeri care duc fie la moartea rapida, fie la reducerea semnificativa a sperantei medii de viata. 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.

N Efecte genetice – care apar in celulele germinale sexuale din testicule sau ovare – aceste mutatii letale sau subletale la descendenti se datoreaza unor efecte imediate ale radiatiilor cum ar fi: alterarea cromozomilor (translocatii, aparitia de extrafragmente) ruperea unor segmente de cromatina, alterarea chimica a codului genetic, fie prin actiunea radicalilor liberi asupra bazelor azotate ale acizilor nucleici, fie prin ruperea lantului acelorasi acizi. Gravitatea efectelor mutagene apare prin transmiterea la descendenti a unor translocatii cromozomiale, efect biologic, care apare si la doze mai mici.

Dozele de radiatii care pot produce aparitia unui minim de mutatii intr-o generatie de indivizi, intr-un ecosistem, daca sunt mentinute in permanenta pot conduce la adevarate catastrofe ecologice in generatiile urmatoare.

Dozimetrie si radioprotectie

Dozimetria – reprezinta totalitatea metodelor de determinare cantitativa a dozelor de radiatii in regiunile in care exista sau se presupune ca exista un camp de radiatii, cu scopul de a lua masuri adecvate pentru protectia personalului ce isi desfasoara activitatea in acea zona.

Radioprotectia = totalitatea metodelor si mijloacelor de reducere a efectelor nocive ale radiatiilor. Sursele de iradiere pot fi: ¨ surse externe – aflate in afara organismului si ¨ surse interne – aflate in interiorul organismului.

Ø Protectia impotriva efectelor nocive ale radiatiilor, produse de sursele externe, poare fi:

· 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 sau Ca a acidului dietilen – triamino – pentaacetic); · dilutie izotopica – administrarea iodurii de potasiu impotriva Iodului – 131, consumarea unor cantitati mari de apa pentru reducerea fixarii tritiului in organism, etc.

Masurile de radioprotectie, pot fi grupate in: J masuri preventive; J masuri de supraveghere; J masuri de limitare si lichidare.

Efectul nociv al radiatiilor asupra materiei vii este datorat proprietatii de a ioniza mediul prin care trec, ionizarea fiind modul dominant de pierdere a energiei de catre radiatii cand traverseaza mediul material. Materia vie este caracterizata prin existenta unor molecule deosebit de mari ale caror proprietati si functionalitate biochimica pot fi ireversibil perturbate. Astfel, un act de ionizare, de trecere a unui electron pe un alt nivel in acest ansamblu, sau de smulgere a lui, provoaca mari schimbari in caracteristicile moleculei respective, schimbari care acumulate la nivelul celulei se pot traduce prin grave dereglari ale metabolismului, culminand cu moartea celulei sau cu erori de structura si functionare a aparatului genetic celular, de tip cancerigen sau mutagen.

Marimi si unitati legate de efectul biologic al radiatiilor

Doza de iradiere – este cantitatea de energie cedata unitatii de masa D = dW/dm;

< D >SI = 1Grey = 1Gy = 1J/kg; < D >tot = 1rad (rad-ul) = 10-2J/kg; (rad = Radiation Absorbed Doze = doza de radiatii absorbita) ; 1 rad = 10-2Gy

Expunerea (dQ/dm) – sarcina electrica totala a ionilor de un semn produsa in urma iradierii in unitatea de masa. Unitatea de masura este röntgen-ul R

Echivalentul de doza H = Q.D, unde Q este factorul de calitate al radiatiei

< H >SI 1Sv (Sievert); < H >tot = 1Rem; (rem = Röntgen Equivalent Man = röntgenu echivalent pentru om); 1 rem = 10-2Sv

Marimile dozimetrice mentionate se refera la un timp de expunere oarecare. Daca se raporteaza efectul la unitatea de timp se definesc:

Debitul dozei d = dS/dt; < d >SI = J/kg.s

Debitul echivalentului de doza h = dH/dt < h >SI = 1Sv/s

Doza permisa pentru o persoana in functie de varsta, se calculeaza cu formula:

Dmax = 5(N – 18)rem, unde N – numarul de ani ai persoanei.

Metodele de protectie contra radiatiilor se impart in:

© Metode active – cand sursa radioactiva este inconjurata cu ecrane absorbante, care reduc mult intensitatea radiatiilor emergente, deci asigura securitatea celor ce se afla la limita exterioara a ecranelor.

© Metode pasive – cand se iau masuri de genul:

V persoanelor li se fixeaza durate limitate de lucru in spatiul respectiv

V li se dau alimente, medicamente antidot, mijloace de protectie individuala, etc.

Din cercetari medicale rezulta ca:

Q doza minima de iradiere globala a intregului organism este sub 20 Rem

Q intre 75 – 150 Rem apare boala actinica, cu riscul cazurilor mortale la doza superioara

Q peste 700rem au efect letal.

Datorita efectului cumulativ al iradierii, normele prevad ca o persoana care la o singura iradiere a acumulat toata doza permisa, sa zicem intr-un an, nu mai are voie sa suporte alta iradiere in acel an. Iradierea accidentala cumulata maxima admisa este de 25Rem. Datorita efectelor genetice, pentru femeile gravide, dozele admise sunt mai mici fata d cele aratate mai sus. Deoarece nu toate partile organismului sunt la fel de rezistente la iradiere, s-au stabilit doze maxime pentru diferite organe si parti ale organismului, precum si cazul in care radiatia nu atinge intregul organism, ci doar portiuni din el.

) pentru organe izolate, exceptand cristalinul si gonadele, doza este de 15Rem/an

) pentru oase, tiroida, pielea intregului organism, cu exceptia extremitatilor, doza este de 30Rem/an

) pentru maini, antebrate, picioare si glezne doza este de 75Rem/an.

Sunt cazuri cand unele elemente radioactive pot ajunge sa fie integrate de oameni prin apa de baut sau alimente, sau inhalate odata cu aerul. Elementul radioactiv poate intra in circuitul metabolic si in aceste cazuri

insasi sursa radioactiva se afla in organism si singura protectie posibila este folosirea de substante care elimina si insolubilizeaza elementul respectiv. Poate aparea situatia ca un element radioactiv, cu toate ca este cantitativ sub limita admisa pentru intregul organism, concentratia sa intr-un anume organ sa fie suficient de ridicata pentru ca doza de radiatie permisa pentru organul respectiv sa fie depasita. Astfel de organe care concentreaza preferential un anume element se numesc organe critice, ca de exemplu: glanda tiroida pentru iod, sau sistemul osos pentru strontiu, care este omolog clinic pentru calciu. Pentru a exclude astfel de cazuri, normele de protectie admit concentratia limita ale acestor substante in apa si aer.

In tabelul de mai jos, redam expunerea normala a omului la radiatii nucleare, astfel incat sa va puteti calcula fiecare doza naturala:

Cauza DetaliuEchivalent

dozaExplicatie

I. Punct geografic

Nivelul marii (se adauga la fiecare 150m in plus in altitudine)

28 mrem/an Radiatii cosmice

ZonaCalcaroasa

SedimentaraGranitica

50 mrem/an30 mrem/an

12 0mrem/anRadiatii terestre

Casa din:Lemn

CaramidaGranit

1 mrem/an20 mrem/an20 mrem/an

Radiatiile materialelor

II. Alimentatia Carne, legume 20 mrem/anRadiatiile

alimentelor146Ca, 4

019K

III. Mod de viata

O calatorie cu avionulTelevizorul

Examen radiologic

4 mrem/an3 mrem/an35 mrem/an

Radiatii cosmice

In functie de valoarea dozei biologice a radiatiilor, apar efectele:

Valoarea(1Sv =

100rem)Efectele

0 – 0,25 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente

0,25 – 0,5 Sv Apar schimbari sanguine, ochi injectati

0,5 – 1 SvOboseala, ameteala, cataracta, schimbari sanguine, opacizarea cristalinului, aparitia alunitelor

1 – 2 SvAmeteli, oboseala, reducerea numarului de globule rosii, scaderea rezistentei la infectii

2 – 4 SvAceleasi tulburari ca mai sus insotite de cateva decese intre 2 – 6 saptamani de la iradiere

4 – 6 Sv 50% decese, in intervalul de 30 zile de la iradiere

Peste 6 Sv 100% decese, in mai putin de 15 zile de la iradiere

1. Inceputul erei atomice Primul pas spre era atomica a fost facut de fizicianul Henri Becquerel, pe 26 februarie 1896 . Acesta a lasat cateva placi fotografice ferite de lumina in apropierea unui minereu de uraniu. Developandu-le le-a descoperit innegrite, ca si cand ar fi fost expuse la lumina . De aici a tras concluzia ca minereul de uraniu emite radiatii necunoscute. Apoi fizicienii Marie Curie si sotul ei Pierre Curie si-au dedicat multi ani cercetarii radiatiilor radioactive. Impreuna, cei trei cercetatori au primit premiul Nobel pentru fizica in anul 1903. Identificarea si cercetarea radiatiilor incepe sa-i pasioneze pe cercetatori, asa ca la inceputul secolului trecut Rutherfort si elevii lui, Chadwick, Cockfroft is Walton, au investigat proprietatile nucleelor cu ajutorul unor

particule accelerate artificial la energii cinetice mai mari decat cele ale radiatiilor, emise de substante radioactive.2. Ce inseamna radioactivitatea?Anumiti nuclizi sunt stabili, dar multi nu. Stabilitatea unui nucleu este data de numerele de neutroni si de protoni, de configuratia lor, precum si de fortele pe care le exercita unii asupra altora. Un nuclid instabil se transforma in mod spontan in nuclidul unui alt element si, facand aceasta, emite radiatii. Aceasta proprietate se numeste radioactivitate, transformarea se cheama dezintegrare, iar nuclidul se numeste radionuclid. De exemplu, carbonul-14 este un radionuclid care se dezintegreaza in azot-14, un nuclid stabil. Plumbul-210 este un radionuclid care se dezintegreaza prin seria prezentata in figura 1, ultimul produs de dezintegrare fiind un izotop stabil al plumbului. Dintre cei aproximativ 1700 nuclizi cunoscuti, circa 280 suntstabili.Radiatiile emise in mod obisnuit de radionuclizi sunt: particule alfa, particule beta si fotoni gamma. O particula alfa consta din doi protoni si doi neutroni legati impreuna; ea este astfel grea si are o sarcina egala cu doua sarcini elementare. Radiatia gamma reprezinta o cantitate discreta de energie fara masa sau sarcina, care se propaga ca o unda.In mod obisnuit energia cu care sunt emise radiatiile se exprima in unitatea numita electron-volt, cu simbolul eV: aceasta este echivalenta cu energia castigata de un electron care strabate o diferenta de potential de un volt. De exemplu, energia unei particule alfa emise de polonium-210 este de circa 5,3 MeV.In natura exista cateva elemente radioactive, cele mai cunoscute fiind uraniul is toriul. Alte cateva elemente au izotopi radioactivi care se gasesc in natura, cei mai stabili fiind carbonul-14 si potasiul-40. In ultimele decenii s-au produs cu mijloace artificiale cateva sute de izotopi radioactivi ai elementelor naturale, inclusiv cei bine cunoscuti ca strontiul-90, cesiu-137 si iod-131. S-au produs, de asemenea, si cateva elemente radioactive, de exemplu, prometiu si plutoniu, dar cel din urma apare sub forma de urme si in minereurile de uraniu.Activitatea unei cantitati de radionuclid este data de rata cu care se produc dezintegrari spontane. Activitatea se exprima printr-o unitate numita becquerel (Bq). Un becqurel este egal cu o dezintegrare a unui radionuclid intr-o secunda. In trecut activitatea se exprima cu unitatea numita curie (Ci), totusi folosita si astazi, mai rar. relatiile dintre aceste doua unitati sunt prezentate in anexa 1.Timpul necesar ca activitatea unui radionuclid sa scada la jumatate, prin dezintegrare, se numeste timp de injumatatire, symbol Tf. Fiecare radionuclid are un timp de injumatatire unic si nealterabil : pentru carbon-14 el este de 5730 de ani; pentru bariu-140 de 12,8 zile; pentru lantan-140 de 40,3 ore; pentru plutoniu-239 de 24131 ani; pentru uranium-238 de 4,47 .109 ani. Valorile timpilor de injumatatire ai diferitilor radionuclizi variaza intre fractiuni de secunda si milioane de ani. In timpi succesiv egali cu timpul de injumatatire, activitatea unui radionuclid se reduce prin dezintegrare la 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 s.a.m.d. din valoarea initiala, astfel ca este posibil sa prevedem activitatea care va fi ramas la orice moment de timp ulterior. Pe masura ce cantitatea de radionuclid descreste, radiatia emisa descreste in mod proportional. Un nuclid stabil se poate considera a fi un radionuclid cu un timp de injumatatire infinit. Exista multe tipuri de radiatii ionizante, dar doua sunt mai importante: radiatiile X si neutronii. Radiatiile Xsunt produse, in mod obisnuit, prin bombardare cu electroni a unei tinte metalice intr-un tub vidat. Ele au proprietati similare cu cele ale radiatiilor gamma, dar de obicei au energie mai mica: o instalatie obisnuita de radiatii X dintr-un spital emite radiatii X cu energii pana la 0,15 MeV. Neutronii pot fi eliberati de diferiti nuclizi in mai multe moduri. Daca, de exemplu, se bombardeaza beriliu-9 cu particule alfa de 5,3 MeV, emise de poloniul-210, se formeaza un nuclid de carbon-12 si se emit neutroni cu energia medie de 4,2 MeV. Totusi, cea mai puternica sursa de neutroni este reactorul nuclear. Radiatiile gamma si X sunt de aceeasi natura ca si lumina vizibila; astfel, ele se deplaseaza tot timpul cu viteza luminii. Desi viteza initiala a unei particule depinde de energia si de masa particulei, nu poate depasi viteza luminii.

3. Radiatia de origine naturalaRadioactivitatea naturala, componenta a mediului inconjurator, este determinate de prezenta in sol, aer, apa, vegetatie, organisme animale, precum si in om a substantelor radioactive de origine terestra, existente in mod natural din cele mai vechi timpuri. Radiatiilor emise de aceste surse naturale se adauga si radiatia cosmica extraterestra. Fiecare dintre noi este expus radiatiilor naturale, iar, in functie de o serie de factori locali, doza este mai mare in zonele cu radioactivitate naturala crescuta, in localitatile situate la altitudine mare etc.Radioactivitatea naturala terestra prezinta, in ultimele 4-5 decenii, modificari semnificative, datorate activitatilor omului: aducerea la suprafata a minereurilor radioactive, extractia si utilizarea carbunelui si apelor geotermale, utilizarea unor ingrasaminte minerale extrase din roci fosfatice etc.Conform Raportului Comitetului Stiintific al Natiunilor Unite asupra Efectelor Radiatiilor Atomice (UNSCEAR) 1993, sursele naturale de expunere se impart in:- surse aflate in afara organismului uman:- de origine extraterestra (radiatia cosmica);- de origine terestra ( radiatiile emise de radionuclizii existenti in scoarta pamantului, in apa, in materialele de constructie, in vegetatie )- surse existente in interiorul organismului, reprezentate de radionuclizii patrunsi in organism prin inhalare, ingestie si prin piele.3.1 Radiatia cosmica

Radiatiile de origine cosmica, venite din galaxia noastra ( si de la Soare, mai ales in timpul eruptiilor solare) sau din afara ei, sunt relativ constante cantitativ. Numarul particulelor cosmice care intra in atmosfera Pamantului este afectat de campul magnetic al acestuia, dar si de atmosfera terestra. Radiatia cosmica, in interactiune cu atmosfera, produce o radiatie cosmica secundara, precum si un numar mare de radionuclizi -; numiti si cosmogeni, dintre care cu importanta mare pentru expunerea populatiei la radiatii, sunt: carbon-14, hidrogen-3, beriliu-7 si sodiu-22.

Radiatia cosmica depinde putin de latitudine, este totusi mai crescuta la cei doi poli, dar are o dependenta importanta de altitudine, ajungand la 3000 m, de aproximativ trei ori mai mare decat la nivelul marii. Valoarea medie a dozei efective datorata radiatiei cosmice, estimata pentru majoritatea populatiei tarii noastre, estede 280 Sv pe an.Datorita puterii mari de penetrare a radiatiei cosmice prin cladirile obisnuite, nu se poate face mare lucru pentru micsorarea contributiei acesteia la doza de expunere a omului.Personalul navigant si calatorii, care participa la zborul cu avionul, primesc o doza de expunere suplimentara de peste 10 ori mai mare, datorita altitudinii.3.2 Radiatia terestraMaterialele din care este constituita scoarta Pamantului contin substante radioactive. Se considera ca energia rezultata din aceasta radioactivitate naturala, din adancul Pamantului, contribuie la miscarile scoartei terestre.Radiatia de origine terestra este data de radionuclizii prezenti in scoarta Pamantului, fie de la formarea acestuia si sunt cunoscuti sub numele de radionuclizi primordiali, precum: potasiu-40, uraniu-238, uraniu-235, thoriu-232, fie aparuti prin dezintegrarea ultimilor trei, numiti radionuclizi secundari; timpul de injumatatire (durata de viata fizica) al radionuclizilor naturali se situeaza intre 10-7 secunde pentru plumb-212 si 10 18 ani pentru bismut-209.Potasiu-40 este cel mai important radionuclid natural, cu cca 120 parti per milion (ppm) din elementul natural stabil, adica 0,0118 % din elementul potasiu si care, prin radiatiile beta si gama emise, este responsabil de o mare parte din doza de expunere la radiatia naturala a omului.Uraniul este dispersat in apa, sol si in unele roci la concentratii mici. Acolo unde atinge 1500 ppm (1,5g/kg) intr-un zacamant, devine economic de exploatat si folosit pentru energetica nucleara. Cei trei radionuclizi naturali, uraniu-238, uraniu-235 si thoriu-232, reprezinta capetele a trei serii radioactive naturale, cu cca 35 radionuclizi secundari, ajungand in final prin dezintegrari succesive la elementele stabile plumb-206, plumb-207 si plumb-208. Prinre radionuclizii secundari cu importanta radiobiologica mare pentru organismele vii sunt: radiu-226, radiu-228, plumb-210, poloniu-210 cu Tf mare, dar si radon-222 si radon-220, sub forma de gaze, cu Tf de numai cateva zile. Radonul-222 si radonul-220, cu descendentii lor, ajungand cu usurinta in atmosfera, sunt inhalati de om si , datorita radiatiilor alfa emise, actioneaza la nivelul structurilor fine ale alveolelor pulmonare, cu efecte nedorite, evidentiate mai ales la mineri.Radiatiile gamma, emise de radionuclizii existenti in sol, in aer, in apa, in vegetatie sau in materialele din care sunt construite locuintele, iradiaza intregul organism al omului. Dozele sunt dependente, ca ordin de marime, de geologia tinutului, de structura cladirilor, dar si de timpul de stationare a omului in locuinta sau in aer liber. Suma expunerilor gamma, din locuinta si din afara ei, pentru fractiunea de timp petrecut in locuinta de 80%, conduce la o doza efectiva de 460 . Sv pe an in cazul Romaniei.In prezent materialele de constructie sunt analizate de specialistii in igiena radiatiilor, fiind interzise de catre Ministerul Sanatatii cele cu radioactivitate naturala crescuta. Exista totusi constructii in mediul rural, mai ales in apropierea zonelor de exploatare uranifera, cu continut radioactiv natural crescut, care conduce la marirea dozei de expunere la radiatii naturale.4. Radioactivitatea artificialaCunoasterea de catre om a fenomenelor legate de radioactivitae a inceput inca de la sfarsitul secolului trecut, dar cucerirea si deci stapanirea imenselor orte din structura atomului a fost realizata abia in ajunul celui de al doilea razboi mondial.Alaturi de radiatiile nucleare cele mai cunoscute( alfa, beta si gamma) emise in timpul dezintegrarii radioactive, mai exista radiatiile X (Röntgen), precum si electronii sau neutronii care iau nastere in aparate generatoare de radiatii precum: aparatul Röntgen, acceleratorul de particule, ciclotronul, betatronul, dar numai pe timpul functionarii instalatiei respective. Radiatiile obtinute din aceste instalatii sunt utilizate, mai ales, in medicina pentru diagnostic si tratament.Descoperirea fisiunii nucleare in anul 1939, a dus destul de rapid la implicatii si consecinte nemaiintalnite pentru omenire si anume: arma nucleara, motorul pentru propulsie si mai apoi centrala nucleara electrica. In urma fisionarii (scindarii) unui atom greu de uraniu produsa de un neutron, rezulta energie, peste 250 radionuclizi de fisiune si de activare, precum si neutroni de fisiune care, prin interactiune cu alti atomi de uraniu produc noi fenomene de fisiune, ceea ce poate duce la autointretinerea reactiei. Radionuclizii rezultati constituie o puternica sursa radioactiva, care se produce atat in urma exploziei nucleare cat si in reactorul utilizat pentru propulsie sau pentru obtinerea curentului electric; la acestea, se adauga uzina de tratare a combustibilului nuclear uzat.4.1. Tratamente medicaleInstalatiile de radiatii X, alaturi de sursele inchise de radiu-226, sunt printer primele surse de radiatii utilizate de om in medicina, pentru diagnostic si tratament.In prezent, radiatiile ionizante sunt folosite intr-o mare varietate de proceduri de diagnostic, de la simple radiografii ale toracelui sau studii dinamice pentru diverse organe interne, pana la tratarea cancerului. Radiatiile date de sursele artificiale inchise, precum pastila de cobalt-60, de sursele artificiale deschise si de generatoarele de radiatii, utilizate in medicina, constituie domeniul de activitate numit “medicina radiatiilor”.Una din principalele metode de tratare a cancerului este in mod paradoxal cea de iradiere cu doze foarte mari de radiatii a tesuturilor maligne care duce la distrugerea unor celule tumorale. In aceasta terapie sunt utilizate in mod frecvent radiatiile X de mare energie, radiatiile gamma date de surse inchise de cobalt-60, iar in ultimul timp se utilizeaza fascicule de neutroni si electroni. Pentru distrugerea celulelor tumorale din tiroida se administreaza radionuclidul iod-131 in activitate foarte mare (109 Bq). Este interesant ca acelasi radionuclid se utilizeaza si pentru obtinerea unor scintigrafii tiroidiene prin care se vizualizeaza starea functionala a tiroidei, dar in activitate mult mai mica (105 Bq).Se estimeaza pentru tara noastra o doza anuala efectiva medie datorata procedurilor medicale de cca 500 Sv. Diferenta destul de mare, comparativ cu Marea Britanie ( 250 Sv/an) se datoreste atat numarului inca foarte mare de proceduri medicale utilizate la noi, cat si aparaturii de diagnostic vechi si putin performante.Radiatiile ionizante utilizate in medicina, alaturi de numeroase avantaje in diagnosticarea si tratarea unor boli, pot provoca si efecte nocive asupra pacientilor implicati, dar si asupra descendentilor.

Utilizarea radiatiilor ionizante in medicina ofera pacientilor multe beneficii, dar, in acelasi timp, duce si la cresterea dozei de expunere artificiala a populatiei in general, fara a mai discuta de persoana in cauza.4.2. Testele nucleareEfectuarea numeroaselor teste, peste 1000, mai ales in perioada 1945-1963, cu diverse tipuri de arme nucleare in aer, in apa sau in subteran, a dus la contaminarea Pamantului cu cantitati uriase de radionuclizi. Testele cele mai contaminante la nivel zonal, sau chiar planetar, au fost cele realizate pe suprafata solului (in aer). Era exploziilor a fost inaugurata in 1945, in desertul Alamogordo (New Mexico), fiind urmata, la scurt timp, de detonarea celor doua arme nucleare, de la Hiroshima Si Nagasaki, din Japonia, pe 6 si respectiv 9 august 1945. cele doua explozii nucleare au facut sute de mii de vicime omenesti -; efectele lor nu au disparut in totalitate nici in zilele noastre, alaturi de distrugeri materiale incalculabile.Explozia unei arme nucleare elibereaza in natura o gama larga de produse de fisiune si de activare, precum si material nefisionat (uraniu-235 sau plutoniu-239), care sunt transportate in straturile inalte ale atmosferei, ceea ce face ca aceasta radioactivitate artificiala sa fie raspandita in toata lumea. De aici radionuclizii fixati pe particule de praf, in functie de dimensiuni revin pe pamant la diversi timpi dupa explozie, sub forma de caderi sau depuneri de ploi radioactive, numite si fall-out radioactiv.Datorita numeroaselo teste nucleare, evaluarile din 1964 aratau ca emisfera nordica prezenta o contaminare radioactiva de 3 ori mai ridicata fata de cea sudica, iar inventarul continutului de strontiu-90 din stratosfera se ridica la uriasa activitate de 5.10 17 Bq. In ceeasi situatie se afla si cesiu-137, in timp ce pe sol s-au depus cca 3 tone de plutoniu-239.Radioactivitatea depunerilor atmosferice a scazut treptat dupa 1963 (odata cu semnarea Tratatului de interzicere a experientelor cu arme nucleare, intre SUA, fosta URSS si Anglia), ajungand in prezent sa fie foarte redusa si greu de decelat.4.3. Deversari in mediuIn cazul utilizarii fisiunii nucleare in scopuri pasnice, pentru obtinerea curentului electric (energetica nucleara), sunt deversate in mediul inconjurator o serie de substante radioactive, cu activitati relativ reduse, cand reactorul functioneaza la parametrii normali.Pe plan mondial se considara ca uzina de tratare a combustibilului nuclear uzat prezinta cele mai mari riscuri de contaminare a mediului.Printre alte utilizari ale fisiunii in scopuri pasnice, dar care chiar daca contamineaza mediul, dilutia este foarte mare, sunt reactorii utilizati pentru propulsia navelor maritime si a celor cosmice, daca la cadere ajung in oceanul planetar.Doza primita de populatie, ca urmare a radionuclizilor deversati in mediu de la reactorii nucleari energetici sau uzinele de tratare a combustibilului nuclear uzat, se datoresc atat inhalarii acestora, dar si transferarii lor prin diverse lanturi trofice la om, specifice zonelor limitrofe. Activitatea radionuclizilor ajunsi in om, in aceste conditii, depinde de tipul si activiatea radionuclizilor eliberati, de modul de viata si de obiceiurile alimentare ale populatiei din zona contaminata.Dupa datele prezentate de Consiliul National de Protectie Radiologica din Marea Britanie, persoanele din zona supusa deversarilor de radionuclizi in apa de la centralele din tara pot primi pana la 50 Sv pe an, in timp ce, prin gaze si aerosoli radioactivi aruncati in aer, doza poate ajunge la 100 Sv pe an. Doze mult mai mari pot fi primite de populatia limitrofa uzinelor de tratare a combustibilului nuclear uzat, care se situeaza intre 200 si 840 Sv pe an; valoarea dozei, pentru persoanele cele mai expuse, poate atinge chiar 1000 Sv pe an.4.4. Expunerea profesionalaRadiatiile din surse artificiale sunt utilizate in diverse ramuri ale economiei, in controlul unor procese industriale si al calitatii produselor, in scop de diagnostic si tratament medical uman si veterinar, in cercetari din biologie, medicina, agricultura etc., in sterilizarea unor produse farmaceutice si in conservarea unor produse alimentare etc. Persoanele care lucreaza in aceste domenii de activitate, alaturi de cele care lucreaza in tot ciclul combustibilului nuclear, inclusiv in energetica nucleara, sunt expuse la radiatii in procesul muncii, constituind categoria de personal expus profesional la radiatii ionizante.In Romania sunt cca 15000 de persoane expuse profesional, din care 8000 lucreaza in sectorul sanatatii, alte 3000 lucreaza in sectorul de extractie si prelucrare industriala a minereurilor radioactive, iar alte 4000 in cercetare si alte activitati, inclusiv personalul de la CNE Cernavoda.In tara noastra, radiatiile ionizante sunt putin utilizate, comparativ cu unele state occidentale, astfel ca personalul expus profesional reprezinta sub 0,1 % din populatie, fata de 0,24 in Marea Britanie si aproape 1% in SUA.Expunerea profesionala din Romania contribuie la doza efectiva mediata la populatia tarii cu numai 1 Sv pe an, redusa comparativ cu doza din unele tari occidentale, care se ridica la 8 Sv pe an.4.5. Alte surse de radiatiiExista persoane care sunt expuse la radiatii ionizante provenite de la alte surse precum cadranele ceasurilor luminate cu substante radioactive sau de la ecranele televizoarelor. In ultimul timp, aceasta doza a scazut considerabil, prin utilizarea unor radionuclizi mai putini periculosi, iar dozele de la cinescoape sunt reduse printr-o ecranare mai buna.Doza efectiva medie anuala data de alte surse de radiatii este estimata, pentru populatia globului, sub 10 Sv.** *Daca la doza totala de 522 Sv se mai adauga doza de 10-15 Sv, data de urmarile accidentului de la Cernobal la 10 ani dupa producere, atunci se poate considera ca populatia Romaniei primeste o doza anuala, data de radiatiile din surse artificiale, de cca 537 Sv, rotunjit 540 Sv, cu fluctuatii pentru diverse zone ale tarii.5. Doza totala de expunereIn prezent, estimarile arata ca populatia Romaniei primeste o doza efectiva totala de cca 2,8 mSv (2807 Sv) pe an.Repartizarea procentuala a dozei de expunere, in Romania, arata astfel:- expunerea la radiatia naturala, din care 80,9%- radiatia data de radon, thoron si descendentii lor 46,3%

- radiatia gamma terestra de la alti radionuclizi naturali 16,4%- radiatia cosmica 10,0% - radiatia interna de potasiu-40, radiu-226 si alti radionuclizi 8,20%- expunerea la radiatii din surse artificiale, din care 19,1%- radiatii utilizate in medicina 17,8%- radiatii din depuneri atmosferice date de testele nucleare 0,35%- deversari radioactive din industria nucleara 0,04%- expunerea profesionala 0,04%- radiatii de la alte surse radioactive 0,35%- radiatii date de contaminarea post-Cernobal 0,52%

6. Metabolizarea radinoclizilor de catre omCaile de patrundere a radionuclizilor in organismul uman sunt:- respiratorie, prin inhalarea aerosolilor incarcati radioactiv dintr-o atmosfera contaminata;- digestiva, prin ingerarea de apa si alimente contaminate radioactiv;- cutanata, prin pielea intacta sau cu rani si arsuri.Radionuclizii patrund in om mai ales prin primele doua cai, iar in functie de compozitia lor chimica sunt metabolizati mai mult sau mai putin. Astfel, radionuclizii din compusi insolubili stationeaza in organism, la nivelul tractului gastro-intestinal, o perioada de timp corespunzatoare tranzitului, dupa care sunt eliminati. Radionuclizii, cu continut radioactiv mare, prezinta un risc crescut pentru organism, prin radiatiile emise, chiar daca stationeaza un timp scurt.Radionuclizii patrunsi in organism, in functie de modul cum sunt metabolizati sunt impartiti astfel:-transferabili -; radionuclizi in combinatii solubile in mediu biologic, difuzeaza cu usurinta in organism, astfel sunt: hidrogen-3, carbon-14, sodiu-22, radiu-226, cesiu-134, strontiu-89, strontiu-90, iod-131 etc.-netransferabili -; radionuclizi in combinatii insolubile la orice pH din mediu biologic, practic difuzeaza putin sau de loc in organism, chiar daca au trecut de bariera intestinala. Este cazul plutoniului si al altor radionuclizi care au ca organ critic ficatul, unde stationeaza foarte putin dupa care sunt eliminati prin urina;-uraniul, care constituie un caz particular. In mediu biologic, in functie de forma chimica in care se afla la patrunderea in organism, se comporta fie precum elementul calciu, fie este eliminat repede din organism.Radionuclizii ajunsi in sange trec apoi in tesuturi, unde sunt fixati sau sunt eliminati, mai ales prin urina. In functie de activitatea metabolica a tesutului, radionuclizii sunt reantrenati in sange si sunt fixati din nou sau eliminati. In timp ce strontiul radioactiv, odata fixat in sistemul osos, este metabolizat putin, alta este situatia cesiului radioactiv, care fiind fixat mai ales in organe moi si in sistemul muscular, este metabolizat intens, ceea ce duce la eliminarea lui destul de rapida din organism.7. Toxicitatea radionuclizilorToxicitatea radionuclizilor patrunsi in organismul uman depinde de:- tipul radionuclidului si energia radiatiilor emise;- forma chimica ( compusi solubili sau insolubili) a nuclidului;- timpii de injumatatire ai radionuclidului- fizica, biologica si efectiva.Datorita acestor caracteristici, radionuclizii naturali si artificiali sunt clasati in patru grupe de toxicitate:- grupa 1 -; radiotoxicitae foarte mare (o parte din descendentii radionuclizilor naturali, printre care: radiu-226, radiu-228, plumb-210, precum si radionuclizii artificiali plutoniu-239, plutoniu-240, plutoniu-241);- grupa a-2-a -; radiotoxicitate mare ( iod-131, cesiu-137, strontiu-89);- grupa a-3-a -; radiotoxicitate medie ( carbon-14, fier-59, fosfor-32, radon-220, radon-222);- grupa a-4-a -; radiotoxiciate mica (hidrogen-3, tecnetiu-99, thoriu natural, uraniu natural);Radionuclizii din grupele 1 si 2, in general radionuclizi naturali si produsi de fisiune, sunt considerati printre cei care prezinta un risc radiobiologic mai mare pentru om. O serie de radionuclizi, artificiali sau naturali, scapati de sub controlul omului in mediu, sunt metabolizati si transferati prin lanturi trofice similar cu elemente chimice din structuta materiei vii.Radionuclizii, prezenti in depunerile atmosferice, sunt rapid regasiti in apa, organismele vegetale si animale, deci si in alimente, de unde pot ajunge cu usurinta la om; in schimb, radionuclizii ajunsi in sol sunt putin metabolizati de plante, astfel ca si organismele animale se vor gasi in cantitati reduse.8. Efectele radiatiilor asupra materiei viiCompozitia materiei vii difera la plante fata de organismele animale, difera de la un organ la altul, ceea ce face ca radiatiile sa produca o multitudine de efecte, care , de multe ori, sunt greu de explicat. In functie de tipul si energia radiatiei, se poate spune, in general, ca radiatiile alfa sunt oprite de stratul superficial al pielii, radiatiile beta pot traversa mai multi centimetrii de tesut moale, iar radiatiile gamma, cosmice si neutronii interactioneaza sau trec cu usurinta prin organism, putand traversa si blindaje de plumb.In cazul contaminarii interne cu radionuclizi emitatori de radiatii alfa, sunt produse leziuni celulare grave, ca si in cazul neutronilor, evidentiate destul de usor la nivelul acizilor nucleici.In principal, efectul radiatiilor ionizante asupra omului se datoreaza inducerii unor radicali liberi si ioni cu reactivitate chimica mare si toxicitate, aparuti, mai ales, in interactiunea radiatiilor cu apa din organism.Efectele biologice la iradiere sunt multiple. La doze mici de radiatii, specifice fondului natural, organismele reactioneaza in limitele fiziologice normale, o stimulare temporara a metabolismului. Dozele mari de radiatii, cu mult peste fondul natural, duc la distrugerea unor constituenti celulari, in special acizii nucleici, iar in final celula, tesutul, sau chiar organismul moare.Nu toate organismele sunt afectate la fel. Cele mai inevoluate specii, cum ar fi bacteriile, rezista doze de iradiere de ordinul miilor de Gray, pe cand organismele cu sange cald mor la 5-6 Gy.Efectele biologice ale radiatiilor ionizante pot fi grupate in efecte imediate, intarziate si ereditare.Efectele imediate apar in mod deosebit la doze mari de expunere si la nivelul unor organe sau al tesuturilor cu rata mare de multiplicare ( maduva rosie). Iradierile unice, la nivelul intregului organism, cu doze de peste 1 Gy, pot induce aparitia bolii de iradiere care tratata precoce, poate duce la insanatosirea bolnavului. La doze de 5- 6 Gy, considerate doze letale, cu tot tratamentul aplicat, moartea survine in 50% din cazuri. La

doze mai mari de 10 Gy moartea survine in cateva zile sau chiar mai repede.Aceeasi doza sau mai mare, primita local de o parte a organismului, poate fi suportata, dar cu alte efecte imediate, cum ar fi eritemul, adica inrosirea pielii. Doze locale mari si unice pot produce necroza partii respective.Iradierea la nivelul organelor genitale cu doze de 5-6 Gy induce sterilitate permanenta, iar la doze mai mici, sterilitate temporara.Efectele tardive apar dupa perioade mari de timp de la iradiere si se manifesta sub forma de boli maligne precum cancerul. Insa nu toate persoanele expuse la radiatii fac cancer, dar gradul de risc este mare.Studiile epidemiologice au dovedit aceste efecte tardive ale radiatiilor nu numai la supravietuitorii bombardamentelor din Japonia ci si la persoanele expuse profesional, din care mai ales la minerii din minele uranifere si la populatia locala afectata de testele nucleare din insulele Marshall.Alte efecte intarziate, induse de expuneri de peste 10 Gy, sunt opacifierea cristalinului si radiodermita cronica.Efect ConditieImediate Moarte Doze si debite de doze foarte mari asupra celei mai mari parti ale corpului.Eritem Doze mari la suprafata pielii.Sterilitate Doze mari asupra testiculelor si ovarelor.Intarziate Boli maligne (cancer, leucemie) Orice doza sau debit al dozei. Probabilitatea depinde de doza.Se manifesta peste ani.Modificari nemaligne (cataracta, eritem) Doza foarte mare.Diferite perioade de manifestare.Tulburari de dezvoltare Iradierea embrionului.Se manifesta dupa nastere.Efecte ereditare (malformatii, cancer) Orice doza sau debit al dozei.Probabilitatea depinde de doza.Se manifesta la descendenti.Tabelul nr.1 : Principalele efecte daunatoare ale radiatiilor si conditii de aparitie.Doza totala (Gy) Efectele iradierii1000 100 10 7 2 1 1 Moarte la cateva minut de la expunereMoartea la cateva ore de la expunereMoarte la cateva zile de la expunere90% mortalitate in saptamanile urmatoare expunerii10 % mortalitate in lunile urmatoare expuneriiFara mortalitate, dar crestere semnificatva a cazurilor de cancerSterilitate temporara la femei si barbati Tabelul nr.2 : Efectele iradierii asupra omului.9. Centralele nucleare -; CNE CernavodaIn cazul CNE Cernavoda, tipul de reactor se numeste CANDU ( CANada Deuterium Uranium), care s-ar traduce astfel: sistem de reactor canadian, moderator este apa grea, iar combustibil este uraniul si face parte din tipul de reactori HWR. Miezul reactorului (zona activa) se afla intr-un rezervor cilindric asezat orizontal, numit Calandria. Rezervorul Calandria este prevazut cu 380 locasuri (canale) in care sunt amplasate 380 tuburi cu fasciculele combustibil. pastilele de combustibil nuclear (bioxid de uraniu) cu diametrul de cca 10 mm in numar de 30, introduse intr-un tub de zircaloy (aliaj in care predomina zirconiul), sudat la capete, alcatuiesc un creion de combustibil; 37 de asemenea creione formeaza un fascicul de combustibil de cca 25 Kg, iar 12 fascicule se introduc intr-un tub din cle 380 de canale. Astfel intra in reactor : 25 kg • 12 fascicule • 380 canale = cca 114 tone combustibil nuclear.Apa grea se utilizeaza ca moderator, reflector si agent de racire. In natura se gasesc concomitent H (hidrogen usor), D (deuteriu sau hidrogen greu) si T (titriu sau hidogen supragreu). Raportul D/H are valoarea 1,5 • 10-4. Apa grea, cu o puritate 99,8 % se obtine prin separare din apa obisnuita, sau prin descompunerea apei pe baza diferentei dintre proprietatile fizice si chimice ale moleculelor izotopice.9.1. Impactul asupra mediuluiIn conditii de functionare normala a sistemului, printre radionuclizii eliminati prin efluenti, lichizi sau gazosi, se afla si titriul, in cantitati care nu pot fi neglijate. Activitatea eliminata este de cca 75• 10 10 Bq/MWe pe an. Titriul apare in reactorul cu apa grea, mai ales, prin activarea neutronica a deuteriului. Totusi, valorile concentatiei radionuclizilor, inclusiv a tritiului, in conditii de functionare normala a centralei, se situeaza mult sub concentratia maxima admisa de normele de radioprotectie.Populatia limfotrofa centralei, in cazul unui accident de baza din proiect, va primi o doza efectiva, pentru tot corpul de maxim 0,027 mSv -; valoare cu un ordin de marime sub doza maxima admisa pentru populatie. probabilitatea producerii unui astfel de accident este de un caz la un milion de ani.Deseurile de la CNE Cernavoda sunt stocate intr-un depozit local, care se afla in incinta centralei, pentru o perioada de timp de 10 ani. Apoi acestea sunt trecute intr-un depozit intermediar pentru 50 de ani. Ulterior se prevede transferul intr-un depozit definitiv.10. Accidentele nucleare10.1. Principalele accidente nucleare de pana acumSursele majore de contaminare radioactiva a mediului, implicit a omului, care s-au dovedit destul de grave sunt date de:-defectarea uneia sau mai multor componente ale reactorului nuclear, al instalatiei unde se produc sau se separa diversi radionuclizi;-revenirea pe sol si deci scaparea de sub control a unor sateliti purtatori de mici reactori nucleari;-testele nucleare;-pierderi de surse puternice de radiatii.Accidentul nuclear, conform definitiei date de Normele Republicane de Securitate Nucleara din Romania, este evenimentul care afecteaza instalatia nucleara si provoaca iradierea si/sau contaminarea populatiei si a mediului inconjurator peste limitele admise.Centralele nucleare electrice, cu reactori a caror putere depaseste 300-400 MWe constituie sursele potentiale cele mai periculoase de contaminare a mediului si expunere la radiatii a populatiei, in caz de accident nuclear.In functie de impactul posibil asupra mediului in caz de accident, reactorii energetici se impart in reactori cu anvelopa si fara anvelopa. Anvelopa este o constructie din beton armat, avand peretii cu grosimea de 1-2 m, care constituie ultima bariera impotriva raspandirii radionuclizilor in caz de accident; importanta anvelopei este subliniata de doua accidente grave care au avut loc in ultimii 20 de ani. Primul, la un reactor anvelopat american, s-a soldat cu topirea zonei active, dar cu influenta minima asupra mediului si asupra omului ( Three Mile Island -; SUA, martie 1979), iar al doilea la un reactor neanvelopat sovietic ( Cernobal- 1986), dar cu influenta catrastofala asupra mediului si populatiei umane. Impactul celui de-al doilea a fost marit si de tipul moderatorului folosit ( grafit, material care arde in caz de accident).

Principalele accidente si activitati nucleare, cu impact asupra mediului, care au avut loc de cand s-a inaugurat “era nucleara”, sunt:-iulie 1945, la Alamogorodo in New Mexico -; SUA, prima explozie nucleara;-6 si 9 august 1945, Hiroshima si Nagasaki -; Japonia, atacuri cu arme nucleare( prima cu uraniu-235, a doua cu plutoniu-239), ehivalent cu 35 kt TNT;-1948 -; 1951, la Celiabinsk-65 -; URSS, la istalatiile de producere a plutoniului au fost deversati cca 10 17 Bq in paraul Teka;-decembrie 1952, la Chalk River -; Canada, accident la un reactor soldat cu deversarea in apa de racire a 3,7 •10 14 Bq;-octombrie 1957, la Wwindscale -; Marea Britanie, accident la un reactor avand ca moderator grafitul, soldat cu incendiu si emisii atmosferice de radionuclizi;-decembrie 1957, la Kistim -;URSS, la instalatiile de producere a plutoniului are loc o explozie a unui tanc cu deseuri, urmata de imprastierea in mediu a 7•1017 Bq;-1954-1963, in poligoanele de testare a armelor nucleare din URSS, SUA si din oceanul Pacific, program intens de explozii nucleare atmosferice;-1960-1990, in oceanele Atlantic, Pacific si in marile Barent si Kara, sunt aruncate deseuri radioactive, cca 1,3• 10 17 Bq;-1965-1985, la Sellafield -; Marea Britanie, la uzinele de reprocesare sunt deversate anual in Marea Irlandei, cca 3,7 • 10 15 Bq de cesiu-137;-ianuarie 1976, la Palomares -; Spania, un avion B-52 cu incarcatura nucleara sufera o ciocnire, rezultand imprastierea in mediu a plutoniului de la doua bombe cu hidrogen;-martie 1979, Three Mile Island -; SUA, accident la un reactor nuclear anvelopat;-aprilie 1986, Cernobal -; Ucraina, accident la reactorul nr.4, neanvelopat, moderat cu grafit si soldat cu explozie si incendiu, care a dus la imprastirea a peste 3,7• 10 17 Bq de radionuclizi ai cesiului, strontiului, iodului si ai altor elemente;-septembrie, Goiania in Brazilia -; pierderea unei surse de cesiu-137 pentru radioterapiel se contamineaza masiv mai mute persoane, dintre care 3 au decedatin cateva saptamani.In tara noastra au fost evidentiate depuneri radioactive datorate testelor nucleare atmosferice, inclusiv ale testelor efectuate in China in ultimii 15 ani, dar mai ales factorilor de mediu, a alimentelor si a omului dupa accidentul de la Cernobal.10.2. Accidentul de la CernobalAccidentul de la Cernobal poarta in sine o crima dubla: prima, de sorginte tehnica, ca rezultat al nerespectarii tehnicii securitatii regimului de exploatare a centralei termonucleare, si a doua, de caracter statal -;politic. Conducerea de varf a fostei URSS a incercat sa camufleze dimensiunile, proportiile si pericolul acestei tragedii, din care cauza nu s-au luat masurile de protectie corespunzatoare. Nu au fost crutate nu numai tarile vecine, ci nici propriul popor. Pentru confirmare e de ajuns amintirea iesirii unei brigazi de elevi din Cernobal, in ziua accidentului, la lucrarile de camp, de organizare si desfasurare la 1 mai la Kiev a traditionalei parade si demonstratii in timp ce vantul aducea dinspre Cernobal mase enorme de substante radioactive.Reactorii de la Cernobal sunt cu uraniu slab imbogatit( deci mari producatori de plutoniu -; material cu importanta strategica militara), avand ca moderator o prisma de grafit si ca agent de racire apa. Acesti reactori sunt in intregime de constructie ruseasca si au trecut prin toate fazele de proiectare si constructie tipice pentru un reactor de putere, asa incat personalul de exploatare cunostea foarte bine tipul de reactor si considera ca nu este posibil nici un accident. Aceasta convingere a dus la neglijarea grosolana, de catre personalul de exploatare, a tuturor regulilor stabilite pentru functionarea reactorului. Una din cele mai importante reguli era interzicerea functionarii reactorului la o putere sub 90% din puterea nominala. Netinand cont de normele de exploatare si dorind sa faca un experiment pentru verificarea functionarii turbinelor generatoare de curent electric in regim inertial, personalul de exploatare a coborat puterea reactorului la 10 % din puterea instalata (experimentul se desfasura in noaptea dintre 25 spre 26 aprilie). Revenirea la normal nu s-a mai putut realiza, puterea reactorului a crescut brusc la sute de mii de MW in numai 2 secunde. Aceasta a dus la cresterea mare a temperaturii zonei active si la imposibilitatea opririi reactorului (desi operatorul a dat drumul barelor pentru oprirea in caz de avarie -; locasele de coborare se deformasera datorita temperaturii ridicate). Au urmat, la interval de cateva secunde, doua explozii succesive, care au aruncat placa de beton de 1000 de tone aflata deasupra reactorului, cu rol de protectie, precum si cantitati mari de combustibil nuclear incarcat cu radionuclizi de fisiune si moderator arzand, in curtea centralei. Moderatorul de grafit a luat foc si a ars cca doua saptamani, cu toate eforturile masive facute de pompieri pentru stingere. Primele victime au aparut din randul pompierilor care au stins aceste focare de incendii. In cursul exploziei initiale, precum si a indelungului incendiu, produsi de fisiune, produsi de activare, precum si parti ale combustibilului nuclear au ajuns in atmosfera si s-au depus nu numai in jurul centralei, ci in toata emisfera nordica. Cele mai afectate au fost regiunile din Ucraina, Belarus si Rusia. pozitia imediat urmatoare, in privinta contaminarii, o ocupa tarile nordice( Norvegia, Suedia, Finlanda) deoarece directia de deplasare a maselor de aer deasupra Europei a fost in primele zile ale accidentului, spre nor si nord-vest. In zilele de 29, 30 aprilie si 1 mai, directia de deplasare a maselor de aer s-a shimbat spre sud ceea ce a dus la contaminarea atmsferei din tara noastra. Datorita precipitatiilor si fenomenelor naturale de depunere uscata, radionuclizii au ajuns pe sol, intrand in celelalte componente ale mediului (apa, sol biosfera).Reactorul avariat a fost inchis intr-un sarcofag de beton pentru a se evita contaminarea aerului si a panzei de apa freatica. In prezent au aparut fisuri in peretii sarcofagului; se executa continuu masurari de doze de iradiere in interior si de contaminare radioactiva in exterior.

10.3. Lacrimi poluate pe chipul Estului Dupa explozia reactorului nr. 4 al centralei au fost nevoie de doar cateva ore pentru ca o arie de 40000 km2 sa devina pentru mai multe decenii nelocuita si necultivabila.Datorita scurtei perioade radioactive, iodul a disparut rapid. Dar, din 1989, in regiune se observa o crestere a numarului bolnavilor de cancer la tiroida, in special la copii care aveau sub cinci ani in momentul accidentului. Contaminarea interna umana la nivelul tiroidei cu iod-131, a prezentat o medie de 900 Bq, cu valori maxime de 2500 Bq.In restul Europei a existat intotdeauna o radioactivitate de suprafata datorata cesiului-137. Norul radioactiv, impins de

vanturi, s-a deplasat catre Rusia si Scandinavia, contaminand zone din sudul Moscovei, sudul Finlandei, Suedia si Norvegia. Cateva zile mai tarziu, norul a survolat centrul si sudul Europei, precum si cateva regiuni ale Marii Britanii. Cea mai grava contaminare a avut loc in regiunile unde a plouat in timpul trecerii norului.La cincisprezece ani dupa catastrofa, unele produse se aflau inca sub o atenta supraveghere: carnea de ren din regiunea Lapland (Finlanda), carnea de oaie din Marea Britanie sau pestele din unele lacuri norvegiene si suedeze.Cernobilul, locul celui mai grav accident din istoria folosirii pasnice a energiei atomice, ramane, in continuare, o primejdie uriasa pentru Europa. Singurul reactor ramas in functiune din cele patru ale centralei ucrainene urmeaza a fi inchis la sfarsitul anului. Dar sarcofagul de protectie, turnat in graba peste ramasitele reactorului accidentat, este subred, fisurile cauzate de iradiatii si intemperii eliberand in atmosfera particule radioactive. Elementele radioactive patrund in sol si contamineaza apele freatice inainte ca acestea sa se verse in Nipru, raul care alimenteaza cu apa potabila milioane de oameni. Mai mult, exista pericolul unui al doilea accident nuclear. Potrivit specialistilor, in cazul unui uragan sau cutremur de pamant constructia risca sa se prabuseasca, punand in contact direct cu aerul cele circa 160 de tone de magma radioactiva care se gaseste in continuare pe fundul reactorului accidentat. „Nu putem garanta securitatea Cernobilului“, recunostea unul dintre responsabilii centralei ucrainene.Arctica nucleara Lungile perioade fara lumina, temperaturile extreme si mecanismele de crestere naturala deosebit de lente sunt elementele care transforma regiunile arctice in extraordinari „captatori“ ai poluarii. Activitatile industriale si militare au afectat aceste ecosisteme deosebit de vulnerabile si, mai departe, au antrenat distrugerea aproape totala a mediului. Situatia este catastrofala in partea occidentala a Peninsulei Kola, in insulele Novaia Zemlia si in regiunile Arhanghelsk si Norilsk. Principalii responsabili de poluarea aerului din zona sunt uzinele de pasta de hartie si giganticele combinate metalurgice instalate pentru exploatarea zacamintelor de nichel, cupru si fosfor. La originea gravelor probleme de sanatate publica se afla emisiile de dioxid de sulf, in crestere de la an la an (circa 600 000 de tone pe an in Peninsula Kola si 2 milioane de tone pe an in regiunea Norilsk, la sfarsitul anilor 80).Vegetatia este total distrusa pe un larg perimetru din jurul centrelor industriale (mai multe zeci de mii de hectare) si degradata in restul zonei. Regiunea primeste, de asemenea, poluarea generata de Europa occidentala - transportata prin sistemele atmosferice - si o fixeaza.Deja afectata de ploile acide, uriasa padure de conifere este, in aceeasi masura, amenintata prin supraexploatarea legata de industriile de prelucrare a lemnului. Solurile, poluate pe mari suprafete prin intermediul zapezilor contaminate, contin rate ridicate de metale grele (cupru, nichel si zinc). Calitatea apelor raurilor este in general mediocra. Prezenta unor concentrari importante de lignosulfonati (produsi de industriile de pasta de hartie), amoniac, fenoli si metanol nu este o raritate. Micile rauri din Peninsula Kola sunt saturate cu metale grele, caci minele si topitoriile isi deverseaza in ele apele reziduale.De la inceputul anilor 50, instalatiile nucleare civile si militare supun regiunea la o noua amenintare. Cele mai multe teste atomice au loc in arhipelagul Novaia Zemlia (peste o suta intre 1955 si 1990). Mari cantitati de deseuri radioactive solide si lichide au fost scufundate in marile Barent si Kara. Flota Nordului, compusa in cea mai mare parte din submarine si spargatoare de gheata nucleare - uneori fara armament, dar intotdeauna cu reactoare -, este divizata in mai multe baze infiintate de-a lungul tarmului de nord al Peninsulei Murmansk, iar centrala nucleara de la Poliarnii este clasata „periculoasa“ de Agentia Internationala pentru Energia Atomica (AIEA). In sfarsit, intre anii 1969 si 1988, sovieticii au folosit, de cel putin 20 de ori, explozii nucleare pentru lucrari publice si exploatari miniere. Cea mai mare parte a acestor activitati nu este mentionata in rapoartele oficiale si nu se stie decat foarte putin despre contaminarea radioactiva a regiunii.O mare sacrificata Prin anii 30, Stalin a creat, in mod artificial, cele cinci republici ale Asiei Centrale (Kazahstan, Uzbekistan, Turkmenistan, Kirghizstan si Tadjikistan). Uniunea Sovietica a considerat intotdeauna aceasta regiune ca un rezervor de resurse naturale si de mana de lucru.Uriasele complexe miniere si centre metalurgice pentru exploatarea zacamintelor minerale din Kazahstan, niciodata modernizate, au provocat pe plan local o poluare atmosferica foarte puternica. Deseurile radioactive aparute ca urmare a exploatarii minelor de uraniu din vestul Kirghizstanului sunt stocate fara protectie si ameninta sa polueze cursurile de apa din Uzbekistanul vecin. In regiunea Semipalatinsk, mai putin populata, a fost instalat „poligonul de experiente nucleare“, responsabil de o grava contaminare. In ansamblul Asiei Centrale, aproape o treime din apa de consum se pierde prin infiltrare, atat sunt de invechite sistemele de distributie. Supraexploatate si lucrate fara menajarea solului inca din anii 50, pamanturile stepelor nordice semiaride (in mod traditional pasuni fertile) sunt supuse acum eroziunii eoliene. Or, la fel ca zona arctica, Asia Centrala este o regiune fragila, unde conditiile climatice extreme fac ecosistemele foarte sensibile.In ce o priveste, Marea Aral a fost „sacrificata“ in mod deliberat de planificatorii sovietici. Apa principalelor doua fluvii de alimentare, Sir-Daria si Amu-Daria, a fost deturnata pentru irigarea culturilor intensive de bumbac. Pe de alta parte, folosirea masiva a fertilizantilor si pesticidelor a contribuit la epuizarea si sterilizarea solului. Scaderea continua a nivelului Marii Aral urma sa fie compensata de apa raurilor din nordul Rusiei. Dar ambitioasele proiecte de aductiune n-au vazut lumina zilei niciodata. Desertificarea s-a agravat, iar o parte a solului pustiit si salinizat, sensibil la eroziunea eoliana, a fost transportata de vanturi spre terenurile agricole ale regiunilor vecine, care, la randul lor, s-au degradat rapid.Noi amenintari vin acum sa se adauge la problemele mostenite. Kazahstanul, Uzbekistanul si Azerbaidjanul, cu ajutorul societatilor petroliere multinationale, s-au lansat intr-o ampla campanie de forare in apele putin adanci ale Caspicii, antrenand riscul distrugerii ecosistemelor acestei mari. Uzbekistanul continua productia intensiva a bumbacului practic in aceleasi conditii ca sub sistemul sovietic (facand uz masiv de fertilizanti si pesticide), la un nivel care, in viitor, va face dificila folosirea acestor pamanturi la altceva decat cultura bumbacului. Totusi, in ciuda acestui tablou destul de sumbru, nu trebuie sa uitam ca Asia Centrala poseda mari spatii montane inca destul de bine conservate.GlosarActivitate. Numarul dezintegrarilor radioactive spontane in intervalul elementar de timp. Arma nucleara. Dispozitiv exploziv a carui energie provine de la fisiunea sau fuziunea nucleelor sau de la amandoua.Boala de iradiere. Imbolnavirea omului data de doze de radiatii de peste 1 Gy. In functie de starea fiziologica a omului si de tratamenyul medical, revenirea la normal se realizeaza rapid. Peste 6 Gy iradiere totala apare mortalitatea in 50% din cazuri.Bomba atomica. Arma nucleara de distrugere in masa, foloseste energia rezultata in urma fisiunii nucleelor de uraniu-235 sau de plutoniu-239. Puterea se masoara in kilotone echivalent de trinitrotoluen- exploziv obisnuit.

Bomba cu hidrogen. Arma nucleara de distrugere in masa, foloseste energia rezultata in urma fuziunii nucleelor usoare de hidrogen. Dezvolta o putere mai mare, la nivel de megatone echivalent TNT.Contaminare unica. Administrarea sau patrunderea unei cantitati dintr-un radionuclid in organism o singura data.Deseu radioactiv. Material radioactiv neutilizabil, provenit din activitati nucleare, cu concentratii ale radionuclizilor mai mari decat limitele permise pentru eliminare in mediul inconjurator. Dezintegrare. Transformarea spontana a unui radionuclid in altul sau intr-un element stabil. Prin dezintegrari succesive activitatea unui radionuclid se reduce.Moderator. Material folosit in reactorul nuclear pentru a reduce energia si viteza neutronilor produsi in procesul de fisiune.Timp de injumatatire fizica. Timpul dupa care numarul de nuclee ale unui radionuclid se reduce la jumatate, implicit activitatea, prin dezintegrare.