Impactul deșeurilor radioactive asupra mediului - radiațiile și centralele nucleare

Radiaţiile nucleare

În univers majoritatea atomilor care compun elemente chimice sunt stabili. Cei mai stabili sunt cei care conţin un “număr magic” de neutroni (2, 8, 20, 50, 82, 126) sau de protoni (2, 8, 20, 50, 82). Această proprietate de stabilitate deosebită se explică prinexistenţa unor invelişuri nucleonice complete. Atunci cand excesul de neutroni din nucleu depăşeşte o anumită limită, nucleul devine instabil. Depăşirea stării de instabilitate se poate realiza prin dezintegrări radioactive succesive şi emiterea unor radiaţii nucleare. Deci radiaţiile nucleare sunt emisii de particule elementare sau unde electromagnetice care se propagă în spaţiu, fiind insoţite de o energie pe care o cedează total sau parţial materiei cu care intră în contact.

Materialele care emit astfel de radiaţii se numesc materiale radioactive.

Proprietăţile nucleelor de a se dezintegra spontan, prin emisia unor radiaţii, se numeşte radioactivitate naturală. Prin bombardarea unor nuclee stabile cu neutroni sau cu alte particule se obţine radioactivitatea artificială.

Tipuri de radiaţii

Principalele tipuri de radiaţii ionizate întâlnite în natură, în centralele nucleare sau utilizate în domeniul medical sunt: α, β, γ, neutroni, raze X şi radiaţii cosmice.

Radiaţiile α – o particulă α este în esenţă un nucleu de He cu energie foarte ridicată, emisă de un izotop radioactiv. Particular este încărcată pozitiv, fiind formată din 2 protoni şi 2 neutroni. Particula are o putere de penetrare foarte scăzută, putând fi stopată chiar şi de o folie de hârtie.

Radiaţiile β – sunt constituite din electroni (particule elementare cu sarcună electrică) cu viteze mari, proveniţi din nuclee instabile. Particulele β au o putere mai mare de pentrare decât particulele α putând fi stopate de o folie de aluminiu.

Radiaţiile γ – sunt radiaţii electromagnetice, monocromatice (fotoni) emise de nucleele excitate. Capacitatea de penetrare a acestor radiaţii este mult mai mare decât a radiaţiilor α şi β, pentru stoparea acestora fiind necesar un perete de beton, din plumb sau o cantitate mare de apă.

Neutronii – sunt particule lipsite de sarcină electrică, eliberate prin reacţii nucleare, inclusive prin fisiune. Neutronii au o putere de penetrare dependentă de energia lor. O protecţie eficientă împotriva neutronilor se poate realiza prin pereţii de beton sau cantităţi mari de apă.

Razele X – sunt dadiaţii emise în urma unor tranziţii energetice ale atomilor şi au energii mult mai joase decât radiaţiile γ, având o putere mare de penetrareau o largă utilizare în domeniul medical fiind obţinute prin bombardarea unei ţinte metalice cu electroni.

Radiatiile X (Roentgen) au o mare putere de patrundere si proprietatea de a fi absorbite de tesuturile moi, oasele capului, metalele grele si plumbul. Roentgen a iradiat mana sotiei sale, obtinand prima fotografie in care apareau oasele mainii si verigheta sotiei.

Radiatiile X sau R–ntgen - nu sunt incarcate cu electricitate, sunt neutre din punct de vedere electric, cu o serie de caracteristici:

- sunt radiatii corpusculare alcatuite din particule, fotoni nucleari moi si duri care formeaza radiatia moale si dura nucleara ;

- au o mare putere de patrundere, strabate straturi groase de corpuri opace pentru lumina obisnuita - hartie, carton, trec prin placi de aluminiu si fier ;

- nu sunt deviate de campul electric si magnetic ;

- impresioneaza placa fotografica ;

- lungime de unda foarte mica de 1000 ori mai mica decat lumina obisnuita ;

- se propaga cu viteza luminii.

Radiaţiile cosmice – sunt particule enegetice care în atmosferă suferă intereacţiuni complexe şi sunt absorbite in mod gradat, astfel încât doza înmagazinată scade pe măsură ce se apropie de sol (la altitudinea de 300 m este aproape de de 3 ori mai mare decât la nivelul mării).

Radiatiile hertiene cunoscute si sub denumirea de unde radio, se propaga in linie dreapta si cu viteza finita, avand proprietatea de a se reflecta atunci cand intalnesc obiecte sau obstacole in calea lor. Datorita acestei proprietatii, undele radio sunt utilizate in detectarea si determinarea pozitiei unui obiect sau avion aflat in zbor, prin emisia unor unde radio, reflectarea lor de catre obiect si receptionarea lor de la obiectul detectat.

Radiatiile hertiene se produc prin saltul electronilor pe orbite mai apropiate intre ele, cele care au un nivel energetic foarte scazut.

Radiatiile hertiene sunt absorbite de catre pamant, cele care au lungimi de unda cuprinse intre 1 centimetru si 30 metri, trec prin atmosfera Pamantului numita fereastra radio.

Radiatiile hertiene care au lungimea de unda mai mare de 30 metri, sufera reflexia pe ionosfera.

Datorita reflexiei acestor radiatii emise din spatiul cosmic, acestea nu pot fi in intregime studiate de la suprafata Pamantului.

Figura 1

Figura. 2.

Datorita acestei proprietatii, undele radio sunt utilizate in detectarea si determinarea pozitiei unui obiect sau avion aflat in zbor, prin emisia unor unde radio, reflectarea lor de catre obiect si receptionarea lor de la obiectul detectat.

Radiatiile hertiene se produc prin saltul electronilor pe orbite mai apropiate intre ele, cele care au un nivel energetic foarte scazut.

Radiatiile hertiene sunt absorbite de catre pamant, cele care au lungimi de unda cuprinse intre 1 centimetru si 30 metri, trec prin atmosfera Pamantului numita fereastra radio.

Radiatiile hertiene care au lungimea de unda mai mare de 30 metri, sufera reflexia pe ionosfera Figura 1).

Datorita reflexiei acestor radiatii emise din spatiul cosmic, acestea nu pot fi in intregime studiate de la suprafata Pamantului.

In ultima perioada de timp se folosesc sateliti specializati care ne ajuta sa obtinem informatii cu ajutorul undelor radio din spatiul cosmic.