Radiații Nucleare

CAP. 1. Tipuri de radiaţii nucleare

Unii nuclizi sunt stabili, unii nu. Stabilitatea unui nucleu este dată de

numerele de neutroni şi de protoni, de configuraţia lor, precum şi de forţele pe

care le exercită unii asupra altora. Un nuclid instabil se transformă în mod

spontan în nuclidul altui element şi în urma procesului, se emit radiaţii.

Această proprietate se numeşte radioactivitate, transformarea poartă numele

dezintegrare, iar nuclidul, radionuclid.

1.1. Radioactivitate naturală

Radioactivitatea naturală, componentă a mediului înconjurător, este

determinată de prezenţa în sol, aer, apa, vegetaţie, organisme animale,

precum şi în om a substanţelor radioactive de origine terestră, existente în

mod natural din cele mai vechi timpuri. Radiaţiilor emise de aceste surse

naturale li se adaugă şi radiaţia cosmică.

Radioactivitatea naturală terestră prezintă, în ultimele 4-5 decenii,

modificări semnificative, datorate activităţilor antropice: aducerea la suprafaţă

a minereurilor radioactive, extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor

geotermale, utilizarea unor îngrăşăminte minerale extrase din roci fosfatice,

etc.

Conform Raportului Comitetului Ştiinţific al Naţiunilor Unite asupra

Efectelor Radiaţiilor Atomice (UNSCEAR) 1993, sursele naturale de expunere

se împart în:

- surse externe organismului uman:

 de origine extraterestră (radiaţia cosmică);

 de origine terestră ( radiaţiile emise de radionuclizii existenţi

în scoarţa Pământului, în apă, în materialele de construcţie,

în vegetaţie )

- surse existente în interiorul organismului, reprezentate de radionuclizii

pătrunşi în organism prin inhalare, ingestie şi prin piele.

Radiaţia cosmică

Radiaţiile de origine cosmică, venite din galaxia noastră ( şi de la Soare,

mai ales în timpul exploziilor solare) sau din afara ei, sunt relativ constante

cantitativ. Numărul particulelor cosmice ce pătrund în învelişiul atmosferic al

Pământului este afectat de câmpul magnetic al acestuia, dar şi de atmosfera

terestră. Radiaţia cosmică, în interacţiune cu atmosfera, produce o radiaţie

cosmică secundară, precum şi un număr mare de radionuclizi – numiţi şi

cosmogeni, dintre care cu importanţă mare pentru expunerea populaţiei la

radiaţii, sunt: carbon-14, hidrogen-3, beriliu-7 şi sodiu-22.

Radiaţia cosmică depinde de latitudine, fiind mai mare la cei doi poli, are

o dependenţă importantă de altitudine, ajungând la 3000 m, de aproximativ

trei ori mai mare decât la nivelul mării. Valoarea medie a dozei efective

datorată radiaţiei cosmice, estimată pentru majoritatea populaţiei ţării noastre,

este de 280 Sv pe an.

Personalul navigant şi călătorii, care participă la zborul cu avionul,

primesc o doză de expunere suplimentară de peste 10 ori mai mare,datorită

altitudinii.

Radiaţia terestră

Elementele scoarţei Pământului conţin substanţe radioactive. Se

consideră că energia rezultată din această radioactivitate naturală, din

adâncul Pământului, contribuie la mişcările scoarţei terestre.

Radiaţia de origine terestră este dată de radionuclizii prezenţi în scoarţa

Pământului, fie de la formarea acestuia şi sunt cunoscuţi sub numele de

radionuclizi primordiali, precum: potasiu-40, uraniu-238, uraniu-235, thoriu-

232, fie apăruţi prin dezintegrarea ultimilor trei, numiţi radionuclizi secundari;

timpul de înjumătăţire (durata de viaţă fizică) al radionuclizilor naturali se

situează între 10-7 secunde pentru plumb-212 şi 10 18 ani pentru bismut-209.

Radiaţiile gamma, emise de radionuclizii existenţi în sol, în aer, în apă,

în vegetaţie sau în materialele din care sunt construite locuinţele, iradiază

întregul organism uman. Dozele sunt dependente, ca ordin de mărime, de

geologia ţinutului, de structura clădirilor, dar şi de timpul de staţionare al

omului în locuinţă sau în aer liber. Suma expunerilor gamma pentru

fracţiunea de timp petrecut în locuinţă este 80% şi conduce la o doza efectivă

de 460 Sv pe an în cazul României.

1.2 Radioactivitate artificială

Alături de radiaţiile nucleare cele mai cunoscute (alfa, beta şi gamma)

emise în timpul dezintegrării radioactive, mai există radiaţiile X (Röntgen),

precum şi electronii sau neutronii care iau naştere în aparate generatoare de

radiaţii precum: aparatul Röntgen, acceleratorul de particule, ciclotronul,

betatronul, dar numai pe timpul funcţionării instalaţiei respective. Radiaţiile

obţinute din aceste instalaţii sunt utilizate, mai ales, în medicina pentru

diagnostic şi tratament.

Descoperirea fisiunii nucleare în anul 1939, a dus destul de rapid la

implicaţii şi consecinţe nemaiîntâlnite pentru omenire şi anume: arma

nucleară, motorul pentru propulsie şi mai apoi centrala nucleară electrică.