Aplikimi i radioaktivitetit. Përdorimi i radioaktivitetit për qëllime paqësore

Fenomeni i radioaktivitetit dhe përdorimi i tij në shkencë, industri dhe mjekësi

Përgatiti: nxënës

Shkolla nr 26, Vladimir

Khrupolov K.

Një tjetër mister i natyrës

Fundi i shekullit të 19-të dhe fillimi i shekullit të 20-të ishin jashtëzakonisht të pasura me zbulime dhe shpikje befasuese për të cilat njerëzit vetëm mund të ëndërronin. Ideja e mundësisë së marrjes së energjisë së pashtershme të përmbajtur në një sasi të parëndësishme të materies jetonte në skutat e mendimit njerëzor.

Një shkencëtar i famshëm i asaj kohe ishte Becquerel, i cili i vuri vetes qëllimin të zbulonte natyrën e shkëlqimit misterioz të substancave të caktuara nën ndikimin e rrezatimit diellor. Becquerel grumbullon një koleksion të madh të kimikateve të ndezura dhe mineraleve natyrore.

Qëllimi i punës

• Studimi i konceptit të radioaktivitetit, zbulimi i tij.

• Zbuloni se si përdoren izotopet radioaktive në shkencë, industri dhe mjekësi.

• Përcaktoni vlerën e fenomenit të radioaktivitetit në botë.

Fenomeni i radioaktivitetit

Radioaktiviteti është aftësia e disa bërthamave atomike për t'u shndërruar spontanisht në bërthama të tjera me emetimin e llojeve të ndryshme të rrezatimit radioaktiv dhe grimcave elementare.

Si të përdoret fenomeni i radioaktivitetit?

Aplikimi i radioaktivitetit në mjekësi

Radioterapia është përdorimi i rrezatimit të fortë për të vrarë qelizat e kancerit.

Jodi radioaktiv grumbullohet në gjëndrën tiroide

gjëndër, përcakton mosfunksionimin dhe

përdoret në trajtimin e sëmundjes së Graves.

Zgjidhja e kripur e etiketuar me natrium mat shpejtësinë e qarkullimit të gjakut dhe përcakton kalueshmërinë e enëve të gjakut të ekstremiteteve.

Fosfori radioaktiv mat vëllimin e gjakut dhe trajton eritreminë.

Aplikimet e radioaktivitetit në industri

Një shembull i kësaj është metoda e mëposhtme për monitorimin e konsumit të unazës së pistonit në motorët me djegie të brendshme. Duke rrezatuar unazën e pistonit me neutrone, ato shkaktojnë reaksione bërthamore në të dhe e bëjnë atë radioaktive. Kur motori funksionon, grimcat e materialit unazë hyjnë në vajin lubrifikues. Duke ekzaminuar nivelin e radioaktivitetit në vaj pas një kohe të caktuar të funksionimit të motorit, përcaktohet veshja e unazës. Rrezatimi i fuqishëm gama nga barnat radioaktive përdoret për të ekzaminuar strukturën e brendshme të derdhjeve metalike në mënyrë që të zbulohen defektet në to.

Aplikimi i radioaktivitetit në bujqësi

Rrezatimi i farave të bimëve me doza të vogla të rrezeve gama nga barnat radioaktive çon në një rritje të dukshme të rendimentit. "Atomet e etiketuar" përdoren në teknologjinë bujqësore. Për shembull, për të zbuluar se cili pleh fosforik absorbohet më mirë nga një bimë, plehra të ndryshëm etiketohen me fosfor radioaktiv P. Duke ekzaminuar më pas bimët për radioaktivitet, është e mundur të përcaktohet sasia e fosforit që ato kanë thithur nga lloje të ndryshme të plehrave.

Zbulimi i dukurisë së radioaktivitetit.

Zbulimi i fenomenit të radioaktivitetit mund të konsiderohet si një nga zbulimet më të spikatura të shkencës moderne. Ishte falë tij që njeriu ishte në gjendje të thellonte ndjeshëm njohuritë e tij për strukturën dhe vetitë e materies, të kuptonte ligjet e shumë proceseve në Univers dhe të zgjidhte problemin e zotërimit të energjisë bërthamore.

Potenciali për shkencë të madhe

Deri në zbulimin e radioaktivitetit, shkencëtarët besonin se ata i dinin të gjitha fenomenet fizike dhe nuk kishin asgjë për të zbuluar.

A është e mundur që ka diçka tjetër në botë të panjohur për njerëzimin?

Rrëshqitja 2

Radioaktiviteti është shndërrimi i bërthamave atomike në bërthama të tjera, i shoqëruar nga emetimi i grimcave të ndryshme dhe rrezatimi elektromagnetik. Prandaj emri i fenomenit: në latinisht radio - rrezatim, activus - efektiv. Kjo fjalë u krijua nga Marie Curie. Kur një bërthamë e paqëndrueshme - një radionuklid - prishet, një ose më shumë grimca me energji të lartë fluturojnë prej saj me shpejtësi të madhe. Rrjedha e këtyre grimcave quhet rrezatim radioaktiv ose thjesht rrezatim.

Rrëshqitja 3

Llojet e rrezatimit radioaktiv

Kur burimet e fuqishme të rrezatimit u shfaqën në duart e studiuesve, miliona herë më të forta se uraniumi (këto ishin preparate të radiumit, poloniumit, aktiniumit), ishte e mundur të njiheshim më shumë me vetitë e rrezatimit radioaktiv. Në studimet e para mbi këtë temë morën pjesë aktive Ernest Rutherford, bashkëshortët Maria dhe Pierre Curie, A. Becquerel dhe shumë të tjerë. Para së gjithash u studiua aftësia depërtuese e rrezeve, si dhe efekti në rrezatimin e fushës magnetike. Doli se rrezatimi nuk është uniform, por është një përzierje e "rrezeve". Pierre Curie zbuloi se kur një fushë magnetike vepron mbi rrezatimin e radiumit, disa rreze devijohen dhe të tjera jo. Dihej se një fushë magnetike devijon vetëm grimcat fluturuese të ngarkuara, pozitive dhe negative në drejtime të ndryshme. Bazuar në drejtimin e devijimit, ne ishim të bindur se rrezet β të devijuara ishin të ngarkuara negativisht. Eksperimentet e mëtejshme treguan se nuk kishte asnjë ndryshim thelbësor midis rrezeve katodë dhe ?, që do të thoshte se ato përfaqësonin një rrjedhë elektronesh. Rrezet e devijuara kishin një aftësi më të fortë për të depërtuar në materiale të ndryshme, ndërsa rrezet e pa devijuara thitheshin lehtësisht edhe nga fletë e hollë alumini - kështu sillej, për shembull, rrezatimi i elementit të ri polonium - rrezatimi i tij nuk depërtoi as përmes kartonit. muret e kutisë në të cilën ishte ruajtur droga. Kur përdorni magnet më të fortë, doli që rrezet ? janë gjithashtu të devijuara, vetëm shumë më të dobëta se rrezet ?, dhe në drejtimin tjetër. Nga kjo rrjedh se ato ishin të ngarkuara pozitivisht dhe kishin një masë dukshëm më të madhe (siç zbuluan më vonë, masa e?-grimcave është 7740 herë më e madhe se masa e elektronit). Ky fenomen u zbulua për herë të parë në 1899 nga A. Becquerel dhe F. Giesel. Më vonë doli se?-grimcat janë bërthamat e atomeve të heliumit (nuklidi 4He) me ngarkesë +2 dhe masë 4 njësi Kur në vitin 1900, fizikani francez Paul Villar (1860-1934) studioi devijimin? - dhe -rrezet, ai zbuloi në rrezatimin e radiumit një lloj të tretë rrezesh që nuk devijojnë në fushat më të forta magnetike, ky zbulim u konfirmua shpejt nga Bekereli; Ky lloj rrezatimi, për analogji me rrezet alfa dhe beta, u quajt rrezet gama, Rutherford propozoi emërtimin e rrezatimeve të ndryshme me shkronjat e para të alfabetit grek. Rrezet gama rezultuan të jenë të ngjashme me rrezet X, d.m.th. janë rrezatim elektromagnetik, por me gjatësi vale më të shkurtra dhe për rrjedhojë më shumë energji. Të gjitha këto lloje të rrezatimit janë përshkruar nga M. Curie në monografinë e saj “Radium and Radioactivity”. Në vend të një fushe magnetike, një fushë elektrike mund të përdoret për të "ndarë" rrezatimin, vetëm grimcat e ngarkuara në të nuk do të devijohen pingul me linjat e forcës, por përgjatë tyre - drejt pllakave të devijimit. Për një kohë të gjatë ishte e paqartë nga vijnë të gjitha këto rreze. Gjatë disa dekadave, përmes punës së shumë fizikantëve, u sqarua natyra e rrezatimit radioaktiv dhe vetitë e tij dhe u zbuluan lloje të reja radioaktiviteti.? Rrezet alfa emetohen kryesisht nga bërthamat e atomeve më të rënda dhe për këtë arsye më pak të qëndrueshme (ato janë të vendosura pas plumbit në tabelën periodike). Këto janë grimca me energji të lartë. A është e zakonshme të shohësh grupe të shumta? -grimca, secila prej të cilave ka një energji të përcaktuar rreptësisht. Pra, pothuajse gjithçka? -grimcat e emetuara nga bërthamat 226Ra kanë një energji prej 4,78 MeV (megaelektron volt) dhe një pjesë të vogël? -grimca me energji 4.60 MeV. Një tjetër izotop i radiumit, 221Ra, lëshon katër grupe? -grimca me energji 6,76, 6,67, 6,61 dhe 6,59 MeV. Kjo tregon praninë e disa niveleve të energjisë në bërthama; -kuante. Emituesit "të pastër" alfa janë gjithashtu të njohur.

Rrëshqitja 4

Efekti i rrezatimit radioaktiv tek njerëzit

Rrezatimi radioaktiv i të gjitha llojeve (alfa, beta, gama, neutronet), si dhe rrezatimi elektromagnetik (rrezet X) kanë një efekt biologjik shumë të fortë në organizmat e gjallë, i cili konsiston në proceset e ngacmimit dhe jonizimit të atomeve dhe molekulave që bëjnë lart qelizat e gjalla. Nën ndikimin e rrezatimit jonizues, shkatërrohen molekulat komplekse dhe strukturat qelizore, gjë që çon në dëmtimin e trupit nga rrezatimi. Prandaj, kur punoni me çdo burim rrezatimi, është e nevojshme të merren të gjitha masat për të mbrojtur njerëzit që mund të ekspozohen ndaj rrezatimit. Megjithatë, një person mund të ekspozohet ndaj rrezatimit jonizues në shtëpi. Radoni inert, i pangjyrë, radioaktiv mund të përbëjë një rrezik serioz për shëndetin e njeriut. Radiumi gjendet në sasi të vogla në tokë, gurë dhe struktura të ndryshme ndërtimi. Megjithë jetëgjatësinë relativisht të shkurtër, përqendrimi i radonit plotësohet vazhdimisht për shkak të prishjeve të reja të bërthamave të radiumit, kështu që radoni mund të grumbullohet në hapësira të mbyllura. Duke hyrë në mushkëri, radoni lëshon grimca ? dhe kthehet në polonium, i cili nuk është një substancë kimikisht inerte. Ajo që vijon është një zinxhir transformimesh radioaktive të serisë së uraniumit (Fig. 5). Sipas Komisionit Amerikan për Sigurinë dhe Kontrollin e Rrezatimit, një person mesatar merr 55% të rrezatimit jonizues nga radoni dhe vetëm 11% nga kujdesi mjekësor. Kontributi i rrezeve kozmike është afërsisht 8%. Doza totale e rrezatimit që një person merr gjatë jetës së tij është shumë herë më e vogël se doza maksimale e lejuar (MAD), e cila përcaktohet për njerëzit në profesione të caktuara që janë të ekspozuar ndaj ekspozimit shtesë ndaj rrezatimit jonizues.

Rrëshqitja 5

Aplikimi i izotopeve radioaktive

Një nga studimet më të shquara të kryera duke përdorur "atomet e etiketuar" ishte studimi i metabolizmit në organizma. Është vërtetuar se në një kohë relativisht të shkurtër trupi i nënshtrohet rinovimit pothuajse të plotë. Atomet që e përbëjnë atë zëvendësohen me të reja. Vetëm hekuri, siç kanë treguar eksperimentet në studimet e izotopeve të gjakut, është një përjashtim nga ky rregull. Hekuri është pjesë e hemoglobinës së qelizave të kuqe të gjakut. Kur atomet e hekurit radioaktiv u futën në ushqim, u zbulua se oksigjeni i lirë i çliruar gjatë fotosintezës fillimisht ishte pjesë e ujit, jo dioksidi i karbonit. Izotopet radioaktive përdoren në mjekësi si për diagnostikim ashtu edhe për qëllime terapeutike. Natriumi radioaktiv, i injektuar në sasi të vogla në gjak, përdoret për të studiuar qarkullimin e gjakut, jodi depozitohet intensivisht në gjëndrën tiroide, veçanërisht në sëmundjen e Graves. Duke vëzhguar depozitimin e jodit radioaktiv duke përdorur një matës, një diagnozë mund të bëhet shpejt. Doza të mëdha të jodit radioaktiv shkaktojnë shkatërrim të pjesshëm të indeve në zhvillim jonormal, dhe për këtë arsye jodi radioaktiv përdoret për trajtimin e sëmundjes së Graves. Rrezatimi intensiv gama i kobaltit përdoret në trajtimin e kancerit (pistoleta kobalt). Jo më pak të gjera janë aplikimet e izotopeve radioaktive në industri. Një shembull i kësaj është metoda e mëposhtme për monitorimin e konsumit të unazës së pistonit në motorët me djegie të brendshme. Duke rrezatuar unazën e pistonit me neutrone, ato shkaktojnë reaksione bërthamore në të dhe e bëjnë atë radioaktive. Kur motori funksionon, grimcat e materialit unazë hyjnë në vajin lubrifikues. Duke ekzaminuar nivelin e radioaktivitetit në vaj pas një kohe të caktuar të funksionimit të motorit, përcaktohet veshja e unazës. Izotopet radioaktive bëjnë të mundur gjykimin e difuzionit të metaleve, proceseve në furrat shpërthyese etj. Rrezatimi i fuqishëm gama nga preparatet radioaktive përdoret për të studiuar strukturën e brendshme të derdhjeve metalike me qëllim zbulimin e defekteve në to. Izotopet radioaktive përdoren gjithnjë e më shumë në bujqësi. Rrezatimi i farave të bimëve (pambuku, lakra, rrepka, etj.) me doza të vogla të rrezeve gama nga barnat radioaktive çon në një rritje të dukshme të rendimentit. Doza të mëdha rrezatimi shkaktojnë mutacione në bimë dhe mikroorganizma, gjë që në disa raste çon në shfaqjen e mutantëve me veti të reja të vlefshme (përzgjedhja e radios) Kështu u zhvilluan varietete të vlefshme të grurit, fasuleve dhe kulturave të tjera dhe u përdorën mikroorganizma shumë produktivë. në prodhimin e antibiotikëve janë marrë. Rrezatimi gama nga izotopet radioaktive përdoret gjithashtu për të kontrolluar insektet e dëmshme dhe për ruajtjen e ushqimit. "Atomet e etiketuar" përdoren gjerësisht në teknologjinë bujqësore. Për shembull, për të zbuluar se cili pleh fosforik absorbohet më mirë nga bima, plehra të ndryshëm etiketohen me fosfor radioaktiv 15 32P. Duke ekzaminuar më pas bimët për radioaktivitet, është e mundur të përcaktohet sasia e fosforit që ato kanë përthithur nga lloje të ndryshme të plehrave. Një aplikim interesant i radioaktivitetit është metoda e datimit të gjetjeve arkeologjike dhe gjeologjike nga përqendrimi i izotopeve radioaktive. Metoda më e përdorur e takimit është takimi me radiokarbon. Një izotop i paqëndrueshëm i karbonit shfaqet në atmosferë për shkak të reaksioneve bërthamore të shkaktuara nga rrezet kozmike. Një përqindje e vogël e këtij izotopi gjendet në ajër së bashku me izotopin e rregullt të qëndrueshëm Bimët dhe organizmat e tjerë marrin karbonin nga ajri dhe grumbullojnë të dy izotopet në të njëjtat përmasa si në ajër. Pasi bimët vdesin, ato ndalojnë konsumimin e karbonit dhe izotopi i paqëndrueshëm, si rezultat i kalbjes β, gradualisht kthehet në azot me një gjysmë jetëgjatësi prej 5730 vjetësh. Duke matur me saktësi përqendrimin relativ të karbonit radioaktiv në mbetjet e organizmave të lashtë, mund të përcaktohet koha e vdekjes së tyre.

Rrëshqitja 6

Aplikimet e radioaktivitetit.

1. Veprimet biologjike. Rrezatimi radioaktiv ka një efekt të dëmshëm në qelizat e gjalla. Mekanizmi i këtij veprimi shoqërohet me jonizimin e atomeve dhe dekompozimin e molekulave brenda qelizave gjatë kalimit të grimcave të ngarkuara shpejt. Qelizat në një gjendje të rritjes dhe riprodhimit të shpejtë janë veçanërisht të ndjeshme ndaj efekteve të rrezatimit. Kjo rrethanë përdoret për trajtimin e tumoreve të kancerit Për qëllime terapie, përdoren barna radioaktive që lëshojnë rrezatim g, pasi këto të fundit depërtojnë në trup pa dobësim të dukshëm. Kur dozat e rrezatimit nuk janë shumë të larta, qelizat kancerogjene vdesin, ndërsa trupit të pacientit nuk i shkaktohet dëme domethënëse. Duhet të theksohet se radioterapia për kancerin, si terapia me rreze x, nuk është aspak një ilaç universal që çon gjithmonë në një kurë. dhe mund të çojë në vdekje. Në doza shumë të vogla, rrezatimi radioaktiv, kryesisht rrezatimi a, ka përkundrazi një efekt stimulues në trup. Kjo lidhet me efektin shërues të ujërave minerale radioaktivë që përmbajnë sasi të vogla të radiumit ose radonit.2. Përbërjet ndriçuese shkëlqejnë nën ndikimin e rrezatimit radioaktiv (krh. § 213). Duke shtuar një sasi shumë të vogël të kripës së radiumit në një substancë ndriçuese (për shembull, sulfidi i zinkut), përgatiten bojëra me shkëlqim të përhershëm. Këto bojëra, kur aplikohen në numrat dhe akrepat e orës, pamjet, etj., i bëjnë ato të dukshme në errësirë.3. Përcaktimi i moshës së Tokës. Masa atomike e plumbit të zakonshëm, e nxjerrë nga xehet që nuk përmbajnë elementë radioaktivë, është 207.2. Siç mund të shihet nga Fig. 389, masa atomike e plumbit e formuar si rezultat i prishjes së uraniumit është 206. Masa atomike e plumbit që përmban disa minerale të uraniumit rezulton të jetë shumë afër 206. Nga kjo rrjedh se këto minerale nuk kanë pasur plumb në atë kohë e formimit (kristalizimi nga një shkrirje ose tretësirë); i gjithë plumbi i pranishëm në minerale të tilla është grumbulluar si rezultat i kalbjes së uraniumit. Duke përdorur ligjin e kalbjes radioaktive, është e mundur të përcaktohet mosha e tij në bazë të raportit të sasive të plumbit dhe uraniumit në një mineral (shih ushtrimin 32 në fund të kapitullit të përcaktuar moshën e mineraleve me origjinë të ndryshme që përmbajnë uranium). me këtë metodë matet në qindra miliona vjet. Mosha e mineraleve më të vjetra i kalon 1.5 miliard vjet Mosha e Tokës zakonisht konsiderohet të jetë koha që ka kaluar që nga formimi i kores së ngurtë të tokës. Shumë matje të bazuara në radioaktivitetin e uraniumit, si dhe të toriumit dhe kaliumit, e vendosin moshën e Tokës në më shumë se 4 miliardë vjet.

Rrëshqitja 7

Shikoni të gjitha rrëshqitjet

Hyrje………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Aplikimi i burimeve radioaktive në të ndryshme

sferat e veprimtarisë njerëzore……………………………………………………………………………….

Industria kimike

Bujqësia urbane

Industria mjekësore

Sterilizimi me rrezatim i produkteve dhe materialeve

Prodhimi i stimuluesve kardiak me radioizotop

Rrezatimi para mbjelljes i farave dhe zhardhokëve

Diagnostifikimi me radioizotop (futja e një ilaçi radioaktiv në trup)

Mbetjet radioaktive, problemet e depozitimit të tyre…………………..8

Mungesa e zhvillimit të metodës……………………………………………………………...12

Presioni nga rrethanat e jashtme…………………………………………………………..13

Vendimmarrja dhe kompleksiteti teknologjik i problemit………………………………13

Pasiguria e konceptit……………………………………………………………………….

Referencat……………………………………………………….16

Hyrje

Aktualisht, është e vështirë të gjesh një degë të shkencës, teknologjisë, industrisë, bujqësisë dhe mjekësisë ku nuk përdoren burimet e radioaktivitetit (izotopet radioaktive). Izotopet radioaktive artificiale dhe natyrore janë një mjet i fuqishëm dhe delikat për krijimin e metodave të ndjeshme të analizës dhe kontrollit në industri, një mjet unik për diagnostikimin mjekësor dhe trajtimin e sëmundjeve të tumorit malinj dhe një mjet efektiv për të ndikuar në substanca të ndryshme, përfshirë ato organike. Rezultatet më të rëndësishme janë marrë duke përdorur izotopet si burime të rrezatimit. Krijimi i instalimeve me burime të fuqishme të rrezatimit radioaktiv bëri të mundur përdorimin e tij për monitorimin dhe kontrollin e proceseve teknologjike; diagnostifikimi teknik; terapi e sëmundjeve njerëzore; marrja e vetive të reja të substancave; shndërrimi i energjisë së zbërthimit të substancave radioaktive në nxehtësi dhe energji elektrike etj. Më shpesh për këto qëllime përdoren izotopet si 60 CO, 90 Sr, 137Cs dhe izotopet e plutoniumit. Për të parandaluar uljen e presionit të burimeve, ato u nënshtrohen kërkesave strikte për rezistencën mekanike, termike dhe korrozioni. Kjo siguron një garanci për ruajtjen e ngushtësisë gjatë gjithë periudhës së funksionimit të burimit.

Përdorimi i burimeve radioaktive në fusha të ndryshme të veprimtarisë njerëzore.

Industria kimike

Modifikimi rrezatimi-kimik i pëlhurës poliamide për t'i dhënë asaj veti hidrofile dhe antistatike.

Modifikimi i materialeve tekstile për të marrë veti të ngjashme me leshin.

Marrja e pëlhurave pambuku me veti antimikrobike.

Modifikimi i rrezatimit i kristalit për të prodhuar produkte kristalore me ngjyra të ndryshme.

Vullkanizimi me rrezatim i materialeve prej gome-pëlhure.

Modifikimi i rrezatimit të tubave të polietilenit për të rritur rezistencën ndaj nxehtësisë dhe rezistencën ndaj mjediseve agresive.

Forcimi i veshjeve me bojë dhe llak në sipërfaqe të ndryshme.

Industria e drurit

Si rezultat i rrezatimit, druri i butë fiton një aftësi dukshëm të ulët për të thithur ujin, qëndrueshmëri të lartë të dimensioneve gjeometrike dhe fortësi më të madhe (prodhimi i parketit mozaik).

Bujqësia urbane

Trajtimi me rrezatim dhe dezinfektimi i ujërave të zeza.

Industria mjekësore

Sterilizimi me rrezatim i produkteve dhe materialeve

Gama e produkteve të sterilizueshme nga rrezatimi përfshin mbi një mijë artikuj, duke përfshirë shiringat e disponueshme, sistemet e shërbimit të gjakut, instrumentet mjekësore, suturat dhe materialet e veshjes, protezat e ndryshme të përdorura në kirurgjinë kardiovaskulare, traumatologji dhe ortopedi. Avantazhi kryesor i sterilizimit me rrezatim është se ai mund të kryhet vazhdimisht me xhiro të lartë. I përshtatshëm për sterilizimin e produkteve të gatshme të paketuara në kontejnerë transporti ose ambalazhe dytësore, dhe gjithashtu i aplikueshëm për sterilizimin e produkteve dhe materialeve termo-lëvizshme.

Prodhimi i stimuluesve kardiak me radioizotop me furnizime me energji bazuar në ²³8 Pu. Të implantuara në trupin e njeriut, ato përdoren për të trajtuar çrregullime të ndryshme të ritmit të zemrës që nuk janë të përshtatshme për mjekim. Përdorimi i një burimi energjie radioizotopi rrit besueshmërinë e tyre, rrit jetën e tyre të shërbimit në 20 vjet dhe i kthen pacientët në jetën normale duke reduktuar numrin e operacioneve të përsëritura për të implantuar një stimulues kardiak.

Bujqësia dhe industria ushqimore

Bujqësia është një fushë e rëndësishme e aplikimit të rrezatimit jonizues. Deri më sot, në praktikën bujqësore dhe kërkimin shkencor bujqësor, mund të dallohen fushat kryesore të mëposhtme të përdorimit të radioizotopeve:

Rrezatimi i objekteve bujqësore (kryesisht bimëve) me një dozë të ulët për të stimuluar rritjen dhe zhvillimin e tyre;

Aplikimi i rrezatimit jonizues për mutagjenezën e rrezatimit dhe përzgjedhjen e bimëve;

Përdorimi i metodës së sterilizimit me rrezatim për të luftuar dëmtuesit e insekteve të bimëve bujqësore.

Rrezatimi para mbjelljes i farave dhe zhardhokëve(gruri, elbi, misri, patatet, panxhari, karota) çon në përmirësimin e cilësisë së mbjelljes së farave dhe zhardhokëve, përshpejtimin e proceseve të zhvillimit të bimëve (prekociteti) dhe rrit rezistencën e bimëve ndaj faktorëve të pafavorshëm mjedisor.

Në fushën e mbarështimit, po kryhen kërkime të mutagjenezës. Qëllimi është të përzgjidhen makromutacionet për zhvillimin e varieteteve me rendiment të lartë. Mutantët e rrezatimit me interes tashmë janë marrë për më shumë se 50 kultura.

Përdorimi i rrezatimit jonizues për të sterilizuar dëmtuesit e insekteve në ashensorë dhe hambarë mund të reduktojë humbjet e të korrave deri në 20%.

I njohur se rrezatimi γ-jonizues parandalon mbirjen e patateve dhe qepëve, përdoret për dezinsektimin e frutave të thata, koncentrateve ushqimore, ngadalëson prishjen mikrobiologjike dhe zgjat jetëgjatësinë e frutave, perimeve, mishit dhe peshkut. Është identifikuar mundësia e përshpejtimit të proceseve të plakjes së verërave dhe konjakut, ndryshimi i shkallës së pjekjes së frutave dhe largimi i erës së pakëndshme të ujërave medicinale. Në industrinë e konservimit (peshk, mish dhe bulmet, perime dhe fruta), përdoret gjerësisht sterilizimi i ushqimeve të konservuara. Duhet të theksohet se një studim i produkteve ushqimore të rrezatuara tregoi se produktet e rrezatuara me γ janë të padëmshme.

Ne ekzaminuam përdorimin e radioizotopeve specifike për industri të veçanta. Përveç kësaj, radioizotopet përdoren në të gjithë industrinë për qëllimet e mëposhtme:

Matja e niveleve të shkrirjeve të lëngshme;

Matja e dendësisë së lëngjeve dhe pulpave;

Numërimi i artikujve në një enë;

Matja e trashësisë së materialeve;

Matja e trashësisë së akullit në avionë dhe automjete të tjera;

Matja e dendësisë dhe përmbajtjes së lagështisë së dherave;

Zbulimi jo shkatërrues i difekteve γ të materialeve të produktit.

Pajisjet terapeutike me radioizotop, si dhe diagnostikimi klinik me radioizotop, kanë gjetur përdorim klinik drejtpërdrejt në praktikën mjekësore.

Pajisjet γ-terapeutike për rrezatim γ të jashtëm janë zotëruar. Këto pajisje kanë zgjeruar ndjeshëm aftësitë e terapisë γ në distancë të tumoreve përmes përdorimit të opsioneve të rrezatimit statik dhe të lëvizshëm.

Opsione dhe metoda të ndryshme të trajtimit me rrezatim përdoren për vendndodhje individuale të tumorit. Kura të vazhdueshme pesëvjeçare për fazat 1, 2 dhe 3 janë marrë, përkatësisht, në

90-95, 75-85 dhe 55-60% e pacientëve. Roli pozitiv i terapisë me rrezatim në trajtimin e kancerit të gjirit, mushkërive, ezofagut, zgavrës me gojë, laringut, fshikëzës dhe organeve të tjera është gjithashtu i njohur.

Diagnostifikimi me radioizotop (futja e një ilaçi radioaktiv në trup)është bërë pjesë përbërëse e procesit diagnostikues në të gjitha fazat e zhvillimit të sëmundjes ose vlerësimit të gjendjes funksionale të një organizmi të shëndetshëm. Studimet diagnostikuese të radioizotopeve mund të reduktohen në seksionet kryesore të mëposhtme:

Përcaktimi i radioaktivitetit të të gjithë trupit, pjesëve të tij, organeve individuale për të identifikuar gjendjen patologjike të organit;

Përcaktimi i shpejtësisë së lëvizjes së një ilaçi radioaktiv nëpër zona të veçanta të sistemit kardiovaskular;

Studimi i shpërndarjes hapësinore të një ilaçi radioaktiv në trupin e njeriut për vizualizimin e organeve, formacioneve patologjike etj.

Aspektet më të rëndësishme të diagnozës përfshijnë ndryshimet patologjike në sistemin kardiovaskular, zbulimin në kohë të neoplazmave malinje, vlerësimin e gjendjes së kockave, sistemeve hematopoietike dhe limfatike të trupit, të cilat janë të vështira për t'iu qasur objekteve për kërkime duke përdorur metoda tradicionale klinike dhe instrumentale. .

Nay e etiketuar me ¹3y është futur në praktikën klinike për diagnostikimin e sëmundjeve të tiroides; NaCe e etiketuar me ²4Na për studimin e qarkullimit lokal dhe të përgjithshëm të gjakut;

Na3PO4, etiketuar me 33P për të studiuar proceset e akumulimit të tij në formacionet e pigmentuara të lëkurës dhe formacione të tjera tumorale.

Metoda diagnostike në neurologji dhe neurokirurgji duke përdorur izotopet 44Tc, 133Xe dhe 164Y ka fituar rëndësi kryesore. Është e nevojshme për një diagnozë më të saktë të sëmundjeve të trurit, si dhe sëmundjeve të sistemit kardiovaskular. Në nefrologji dhe urologji, barnat radioaktive që përmbajnë 131Y, 197Hg,

169Yb, 51Cr dhe 113Yn. Falë futjes së metodave të ekzaminimit me radioizotop, sëmundshmëria e hershme e veshkave dhe organeve të tjera është përmirësuar.

Aplikimet shkencore dhe të aplikuara të p/izotopeve janë shumë të gjera. Le të shohim disa:

Me interes praktik është përdorimi i termocentraleve radioizotopike (RPU) me fuqi elektrike nga disa njësi deri në qindra vat. Zbatimi më i madh praktik është gjetur në gjeneratorët termoelektrikë me radioizotop, në të cilët shndërrimi i energjisë së kalbjes radioaktive në energji elektrike kryhet duke përdorur konvertues termoelektrikë të tillë termocentrale karakterizohen nga autonomia e plotë, aftësia për të funksionuar në çdo kushte klimatike, një kohë të gjatë jetëgjatësia e shërbimit dhe besueshmëria e funksionimit.

Furnizimet me energji radioizotopike ofrojnë funksionim në sistemet e stacioneve automatike të motit; në sistemet e pajisjeve të lundrimit në zona të largëta dhe të pabanuara (furnizimi me energji elektrike i farave, shenjat e drejtimit, dritat e lundrimit).

Falë përvojës pozitive të përdorimit të tyre në kushte të temperaturës së ulët, u bë i mundur përdorimi i tyre në Antarktidë.

Dihet gjithashtu se termocentralet me izotop me 2¹ºPo u përdorën në automjetet që lëviznin në sipërfaqen e Hënës (roverët hënor).

Përdorimi i izotopeve r/a në kërkimin shkencor nuk mund të mbivlerësohet, pasi të gjitha metodat praktike rrjedhin nga rezultatet pozitive në kërkime.

Përveç kësaj, vlen të përmenden specializime të tilla shumë të ngushta si kontrolli i dëmtuesve në objektet e lashta të artit, si dhe përdorimi i izotopeve natyrore radioaktive në banjot e radonit dhe baltës gjatë trajtimit në banjë.

Në fund të jetës së tyre të shërbimit, burimet radioaktive duhet të dorëzohen në mënyrën e përcaktuar në impiante speciale për përpunim (kondicionim) me asgjësim të mëvonshëm si mbetje radioaktive.

Mbetjet radioaktive, problemet e depozitimit të tyre

Problemi i mbetjeve radioaktive është një rast i veçantë i problemit të përgjithshëm të ndotjes së mjedisit nga mbetjet njerëzore. Por në të njëjtën kohë, specifika e theksuar e mbetjeve radioaktive kërkon përdorimin e metodave specifike për të garantuar sigurinë për njerëzit dhe biosferën.

Përvoja historike e trajtimit të mbetjeve industriale dhe shtëpiake u formua në kushtet kur ndërgjegjësimi për rrezikun e mbetjeve dhe programet për neutralizimin e tyre bazoheshin në ndjesi të drejtpërdrejta. Aftësitë e kësaj të fundit siguruan përshtatshmërinë e ndërgjegjësimit të lidhjeve midis ndikimeve të perceptuara drejtpërdrejt nga shqisat dhe pasojave të ardhshme. Niveli i njohurive bëri të mundur paraqitjen e logjikës së mekanizmave të ndikimit të mbetjeve tek njerëzit dhe biosfera, të cilat korrespondonin mjaft saktë me proceset reale. Idetë tradicionale të zhvilluara praktikisht për metodat e depozitimit të mbetjeve janë bashkuar historikisht nga qasje cilësore të ndryshme të zhvilluara me zbulimin e mikroorganizmave, duke formuar jo vetëm mbështetje metodologjike, por edhe të bazuar shkencërisht për sigurinë e njerëzve dhe habitatit të tyre. Në mjekësinë dhe sistemet e menaxhimit social, u formuan nënsektorë përkatës, për shembull, çështjet sanitare dhe epidemiologjike, higjiena komunale, etj.

Me zhvillimin e shpejtë të kimisë dhe prodhimit kimik, elementë dhe komponime kimike të reja, përfshirë ato që nuk ekzistonin në natyrë, u shfaqën në sasi masive në mbeturinat industriale dhe shtëpiake. Në shkallë, ky fenomen është bërë i krahasueshëm me proceset natyrore gjeokimike. Njerëzimi është përballur me nevojën për të arritur një nivel tjetër të vlerësimit të problemit, ku duhet për shembull efektet akumuluese dhe të vonuara, metodat për identifikimin e dozave të ekspozimit, nevoja për të përdorur metoda të reja dhe pajisje speciale shumë të ndjeshme për zbulimin e rrezikut, etj. të merren parasysh.

Një rrezik cilësisht i ndryshëm, ndonëse i ngjashëm me atë kimik në disa karakteristika, u soll njerëzve nga "radioaktiviteti" , si një fenomen që nuk perceptohet drejtpërdrejt nga shqisat e njeriut, nuk shkatërrohet me metoda të njohura për njerëzimin dhe përgjithësisht ende është studiuar në mënyrë të pamjaftueshme: zbulimi i vetive, ndikimeve dhe pasojave të reja të këtij fenomeni nuk mund të përjashtohet. Prandaj, kur formohen detyra të përgjithshme dhe specifike shkencore dhe praktike "për të eliminuar rrezikun e mbetjeve radioaktive" dhe, në veçanti, kur zgjidhen këto probleme, lindin vështirësi të vazhdueshme, duke treguar se formulimi tradicional nuk pasqyron saktësisht natyrën reale, objektive të “Problemi i mbeturinave të papërpunuara”. Megjithatë, ideologjia e një deklarate të tillë është e përhapur në dokumente juridike dhe jo juridike të natyrës kombëtare dhe ndërshtetërore, të cilat, siç mund të supozohet, mbulojnë një gamë të gjerë pikëpamjesh, drejtimesh, veprimtarish kërkimore dhe praktike moderne shkencore; të merren parasysh zhvillimet e të gjitha organizatave të njohura vendase dhe të huaja që merren me “problemin e mbetjeve të radha”.

Dekreti i Qeverisë së Federatës Ruse i datës 23 tetor 1995 Nr. 1030 miratoi Programin Federal të Targetit "Menaxhimi i mbetjeve radioaktive dhe materialeve bërthamore të shpenzuara, riciklimi dhe asgjësimi i tyre për 1996-2005".

Mbetjet radioaktive konsiderohen në të “si substanca (në çdo gjendje grumbullimi), materiale, produkte, pajisje, objekte me origjinë biologjike që nuk i nënshtrohen përdorimit të mëtejshëm, në të cilat përmbajtja e radionuklideve tejkalon nivelet e përcaktuara me rregullore. Programi ka një seksion të veçantë "Gjendja e problemit", që përmban një përshkrim të objekteve specifike dhe zonave publike ku ndodh "menaxhimi i mbetjeve radioaktive", si dhe karakteristikat e përgjithshme sasiore të "problemit të mbetjeve radale" në Rusi.

“Sasia e madhe e mbetjeve radioaktive të pakushtëzuara të akumuluara, mjetet e pamjaftueshme teknike për të siguruar trajtimin e sigurt të këtyre mbetjeve dhe karburantit bërthamor të shpenzuar, mungesa e objekteve të besueshme magazinimi për ruajtjen dhe (ose) asgjësimin e tyre afatgjatë rrisin rrezikun e aksidenteve me rrezatim. dhe krijojnë një kërcënim real të ndotjes radioaktive të mjedisit dhe mbi-rrezatimit të popullsisë dhe personelit të organizatave dhe ndërmarrjeve, aktivitetet e të cilave përfshijnë përdorimin e energjisë atomike dhe materialeve radioaktive.

Burimet kryesore të mbetjeve radioaktive të nivelit të lartë (RAW) janë energjia bërthamore (karburant bërthamor i shpenzuar) dhe programet ushtarake (plutoniumi nga kokat bërthamore, karburanti i shpenzuar nga reaktorët e transportit të nëndetëseve bërthamore, mbetjet e lëngshme nga impiantet radiokimike, etj.).

Lind pyetja: mbetjet radioaktive duhet të konsiderohen thjesht si mbetje apo si burim potencial energjie? Përgjigja për këtë pyetje përcakton nëse duam t'i ruajmë ato (në një formë të arritshme) ose t'i varrosim (d.m.th. t'i bëjmë të paarritshme). Përgjigja e pranuar përgjithësisht tani është se mbetjet radioaktive janë me të vërtetë mbetje, me përjashtim të mundshëm të plutoniumit. Plutoniumi teorikisht mund të shërbejë si burim energjie, megjithëse teknologjia për marrjen e energjisë prej tij është komplekse dhe mjaft e rrezikshme. Shumë vende, duke përfshirë Rusinë dhe Shtetet e Bashkuara, janë tani në një udhëkryq: të "lançojnë" teknologjinë e plutoniumit duke përdorur plutoniumi i çliruar gjatë çarmatimit, apo ta varrosni këtë plutonium? Kohët e fundit, qeveria ruse dhe Minatom njoftuan se duan të ripërpunojnë plutoniumin e shkallës së armëve së bashku me Shtetet e Bashkuara; kjo nënkupton mundësinë e zhvillimit të energjisë së plutoniumit.

Për 40 vjet, shkencëtarët kanë krahasuar opsionet për asgjësimin e mbetjeve radioaktive. Ideja kryesore është se ato duhet të vendosen në një vend të tillë që të mos hyjnë në mjedis dhe të dëmtojnë njerëzit. Kjo aftësi për të dëmtuar mbetjet radioaktive ruhet për dhjetëra e qindra mijëra vjet. Karburanti bërthamor i rrezatuar, që e nxjerrim nga reaktori përmban radioizotopet me gjysmë jetë nga disa orë deri në një milion vjet (gjysma e jetës është koha gjatë së cilës sasia e lëndës radioaktive përgjysmohet dhe në disa raste shfaqen substanca të reja radioaktive). Por radioaktiviteti i përgjithshëm i mbetjeve zvogëlohet ndjeshëm me kalimin e kohës. Për radiumin, gjysma e jetës është 1620 vjet dhe është e lehtë të llogaritet se pas 10 mijë vjetësh do të mbetet rreth 1/50 e sasisë fillestare të radiumit. Rregulloret e shumicës së vendeve parashikojnë sigurinë e mbetjeve për një periudhë prej 10 mijë vjetësh. Sigurisht, kjo nuk do të thotë se pas kësaj kohe, mbetjet radioaktive nuk do të jenë më të rrezikshme: ne thjesht po e zhvendosim përgjegjësinë e mëtejshme për mbetjet radioaktive tek pasardhësit e largët. Për ta bërë këtë, është e nevojshme që vendet dhe forma e varrimit të këtyre mbetjeve të jenë të njohura për pasardhësit. Vini re se e gjithë historia e shkruar e njerëzimit është më pak se 10 mijë vjet e vjetër. Sfidat që lindin gjatë asgjësimit të mbetjeve radioaktive janë të paprecedentë në historinë e teknologjisë: njerëzit kurrë nuk i kanë vendosur vetes synime kaq afatgjata.

Një aspekt interesant i problemit është se është e nevojshme jo vetëm të mbrohen njerëzit nga mbeturinat, por në të njëjtën kohë të mbrohen mbeturinat nga njerëzit. Gjatë periudhës së caktuar për varrimin e tyre, shumë formacione socio-ekonomike do të ndryshojnë. Nuk mund të përjashtohet që në një situatë të caktuar, mbetjet radioaktive mund të bëhen një objektiv i dëshirueshëm për terroristët. objektivat për sulm në një konflikt ushtarak etj. Është e qartë se, duke menduar për mijëvjeçarë, ne nuk mund të mbështetemi, të themi, në kontrollin dhe mbrojtjen e qeverisë - është e pamundur të parashikohet se çfarë ndryshimesh mund të ndodhin. Mund të jetë më mirë që mbetjet të bëhen fizikisht të paarritshme për njerëzit, megjithëse nga ana tjetër kjo do ta vështirësonte marrjen e masave të mëtejshme të sigurisë nga pasardhësit tanë.

Është e qartë se asnjë zgjidhje e vetme teknike, asnjë material i vetëm artificial nuk mund të "funksionojë" për mijëra vjet. Përfundimi i qartë është se vetë mjedisi natyror duhet të izolojë mbetjet. Opsionet u konsideruan: groposja e mbetjeve radioaktive në thellësi depresionet oqeanike, në sedimentet fundore të oqeaneve, në kapakët polare; dërgojini në hapësirë; futi ato shtresa të thella të kores së tokës. Tani është përgjithësisht e pranuar se mënyra optimale është groposja e mbeturinave në thellësi formacionet gjeologjike.

Është e qartë se mbetjet e ngurta radioaktive janë më pak të prirura për të depërtuar në mjedis (migrim) sesa mbetjet e lëngëta radioaktive. Prandaj, supozohet se mbetjet e lëngëta radioaktive fillimisht do të shndërrohen në formë të ngurtë (të qelqizuar, të shndërruar në qeramikë, etj.). Sidoqoftë, në Rusi, ende praktikohet injektimi i mbetjeve të lëngshme radioaktive shumë aktive në horizonte të thella nëntokësore (Krasnoyarsk, Tomsk, Dimitrovgrad).

Aktualisht, të ashtuquajturat "me shumë pengesa" ose Koncepti i varrimit "thellësisht i shkallëzuar". Mbetjet përmbahen fillimisht nga një matricë (qelqi, qeramika, peletat e karburantit), më pas një enë me shumë qëllime (përdoret për transport dhe asgjësim), më pas një mbushje sorbent rreth kontejnerëve dhe në fund nga mjedisi gjeologjik.

Pra, ne do të përpiqemi të groposim mbetjet radioaktive në fraksione të thella gjeologjike. Në të njëjtën kohë, na u dha një kusht: të tregojmë se varrimi ynë do të funksionojë, siç e planifikojmë, për 10 mijë vjet. Le të shohim tani se çfarë problemesh do të hasim në këtë rrugë.

Problemet e para lindin në fazën e përzgjedhjes së vendeve për studim.

Në SHBA, për shembull, asnjë shtet i vetëm nuk e dëshiron atë. Kështu që një vend varrimi kombëtar ndodhet në territorin e tij. Kjo çoi në faktin që, me përpjekjet e politikanëve, shumë fusha potencialisht të përshtatshme u kaluan nga lista, jo në bazë të një qasjeje shkencore, por si rezultat i lojërave politike.

Si duket në Rusi? Aktualisht, në Rusi është ende e mundur të studiohen zonat pa ndjerë presion të konsiderueshëm nga autoritetet lokale (nëse nuk përfshini varrimin pranë qyteteve!). Besoj se me rritjen e pavarësisë reale të rajoneve dhe subjekteve të Federatës, situata do të zhvendoset drejt situatës së Shteteve të Bashkuara. Tashmë ekziston një ndjenjë e prirjes së Minatom për të zhvendosur aktivitetet e saj në objekte ushtarake mbi të cilat praktikisht nuk ka kontroll: për shembull, arkipelagu Novaya Zemlya (vend testimi rus nr. 1) supozohet të krijohet për krijimin e një vendi varrimi. , megjithëse për nga parametrat gjeologjikë ky është larg nga vendi më i mirë, për të cilin do të diskutohet më vonë.

Por le të supozojmë se faza e parë ka përfunduar dhe faqja është zgjedhur. Është e nevojshme të studiohet dhe të jepet një parashikim për funksionimin e varrimit për 10 mijë vjet. Këtu shfaqet një problem i ri.

Mungesa e zhvillimit të metodës.

Gjeologjia është një shkencë përshkruese. Disa degë të gjeologjisë merren me parashikime (për shembull, gjeologjia inxhinierike parashikon sjelljen e dherave gjatë ndërtimit etj.), por asnjëherë më parë gjeologjia nuk ka pasur për detyrë të parashikojë sjelljen e sistemeve gjeologjike për dhjetëra mijëra vjet. Nga kërkimet shumëvjeçare në vende të ndryshme, madje lindën dyshime nëse një parashikim pak a shumë i besueshëm për periudha të tilla është madje i mundur.

Le të imagjinojmë, megjithatë, se kemi arritur të zhvillojmë një plan të arsyeshëm për studimin e sitit. Është e qartë se do të duhen shumë vite për të zbatuar këtë plan: për shembull, mali Yaka në Nevada është studiuar për më shumë se 15 vjet, por një përfundim për përshtatshmërinë ose papërshtatshmërinë e këtij mali nuk do të bëhet më herët se në 5 vjet. . Në të njëjtën kohë, programi i asgjësimit do të vihet nën presion në rritje.

Presioni nga rrethanat e jashtme.

Gjatë Luftës së Ftohtë, mbeturinat u injoruan; ato grumbulloheshin, ruheshin në kontejnerë të përkohshëm, humbën etj. Një shembull është objekti ushtarak Hanford (analog me "Beacon" tonë), ku ka disa qindra tanke gjigantë me mbetje të lëngshme dhe për shumë prej tyre nuk dihet se çfarë ka brenda. Një mostër kushton 1 milion dollarë! Atje, në Hanford, fuçi apo kuti mbeturinash të groposura dhe të “harruara” zbulohen rreth një herë në muaj.

Në përgjithësi, gjatë viteve të zhvillimit të teknologjisë bërthamore, janë grumbulluar shumë mbetje. Objektet e magazinimit të përkohshëm në shumë termocentrale bërthamore janë afër mbushjes, dhe në komplekset ushtarake ato janë shpesh në prag të dështimit për shkak të pleqërisë apo edhe përtej kësaj pike.

Pra, problemi i varrimit kërkon urgjente zgjidhjet. Ndërgjegjësimi për këtë urgjencë po bëhet gjithnjë e më i mprehtë, veçanërisht pasi 430 reaktorë të energjisë, qindra reaktorë kërkimorë, qindra reaktorë transporti të nëndetëseve bërthamore, kryqëzorë dhe akullthyes vazhdojnë të grumbullojnë vazhdimisht mbetje radioaktive. Por njerëzit me shpinën pas murit nuk gjejnë domosdoshmërisht zgjidhjet më të mira teknike dhe kanë më shumë gjasa të bëjnë gabime. Ndërkohë, në vendimet që lidhen me teknologjinë bërthamore, gabimet mund të jenë shumë të kushtueshme.

Le të supozojmë përfundimisht se kemi shpenzuar 10-20 miliardë dollarë dhe 15-20 vjet për të studiuar një vend potencial. Është koha për të marrë një vendim. Natyrisht, nuk ka vende ideale në Tokë, dhe çdo vend do të ketë veti pozitive dhe negative nga pikëpamja e varrimit. Natyrisht, ju do të duhet të vendosni nëse vetitë pozitive janë më të mëdha se ato negative dhe nëse këto veti pozitive ofrojnë siguri të mjaftueshme.

Vendimmarrja dhe kompleksiteti teknologjik i problemit

Problemi i asgjësimit është teknikisht jashtëzakonisht kompleks. Prandaj, është shumë e rëndësishme të kemi, së pari, shkencë me cilësi të lartë, dhe së dyti, ndërveprim efektiv (siç thonë në Amerikë - "ndërfaqe") midis shkencës dhe politikanëve vendimmarrës.

Koncepti rus i izolimit nëntokësor të mbetjeve radioaktive dhe karburantit bërthamor të harxhuar në shkëmbinjtë e permafrostit u zhvillua në Institutin e Teknologjisë Industriale të Ministrisë Ruse të Energjisë Atomike (VNIPIP). Ai u miratua nga Ekspertiza Shtetërore Mjedisore e Ministrisë së Ekologjisë dhe Burimeve Natyrore të Federatës Ruse, Ministria e Shëndetësisë e Federatës Ruse dhe Gosatomnadzor e Federatës Ruse. Mbështetja shkencore për konceptin ofrohet nga Departamenti i Shkencës së Permafrostit në Universitetin Shtetëror të Moskës. Duhet të theksohet se ky koncept është unik. Me sa di unë, asnjë vend në botë nuk po shqyrton çështjen e groposjes së mbetjeve radioaktive në permafrost.

Ideja kryesore është kjo. Ne vendosim mbetjet që gjenerojnë nxehtësi në permafrost dhe i ndajmë nga shkëmbinjtë me një pengesë inxhinierike të padepërtueshme. Për shkak të lëshimit të nxehtësisë, ngrica e përhershme rreth varrimit fillon të shkrihet, por pas njëfarë kohe, kur lëshimi i nxehtësisë zvogëlohet (për shkak të kalbjes së izotopeve jetëshkurtër), shkëmbinjtë do të ngrijnë përsëri. Prandaj, mjafton të sigurohet papërshkueshmëria e barrierave inxhinierike për periudhën kur shkrihet permafrost; Pas ngrirjes, migrimi i radionuklideve bëhet i pamundur.

Koncepti i pasigurisë

Ka të paktën dy probleme serioze me këtë koncept.

Së pari, koncepti supozon se shkëmbinjtë e ngrirë janë të padepërtueshëm ndaj radionuklideve. Në pamje të parë, kjo duket e arsyeshme: i gjithë uji është i ngrirë, akulli është zakonisht i palëvizshëm dhe nuk shpërndan radionuklidet. Por nëse studioni me kujdes literaturën, rezulton se shumë elementë kimikë migrojnë në mënyrë mjaft aktive në shkëmbinj të ngrirë. Edhe në temperaturat 10-12ºC, uji që nuk ngrin, i ashtuquajturi film, është i pranishëm në shkëmbinj. Ajo që është veçanërisht e rëndësishme është se vetitë e elementeve radioaktive që përbëjnë mbetjet radioaktive, nga pikëpamja e migrimit të mundshëm të tyre në permafrost, nuk janë studiuar fare. Prandaj, supozimi se shkëmbinjtë e ngrirë janë të papërshkueshëm nga radionuklidet është i pabazë.

Së dyti, edhe nëse del se permafrost është me të vërtetë një izolues i mirë i mbetjeve radioaktive, është e pamundur të vërtetohet se vetë ngrirja e përhershme do të zgjasë mjaftueshëm: le të kujtojmë se standardet parashikojnë asgjësimin për një periudhë prej 10 mijë vjetësh. Dihet se gjendja e permafrostit përcaktohet nga klima, ku dy parametrat më të rëndësishëm janë temperatura e ajrit dhe sasia e reshjeve. Siç e dini, temperaturat e ajrit po rriten për shkak të ndryshimeve klimatike globale. Shkalla më e lartë e ngrohjes ndodh në gjerësinë e mesme dhe të lartë të hemisferës veriore. Është e qartë se një ngrohje e tillë duhet të çojë në shkrirjen e akullit dhe uljen e ngrirjes së përhershme.

Llogaritjet tregojnë se shkrirja aktive mund të fillojë brenda 80-100 viteve, dhe shkalla e shkrirjes mund të arrijë 50 metra në shekull. Kështu, shkëmbinjtë e ngrirë të Novaya Zemlya mund të zhduken plotësisht në 600-700 vjet, dhe kjo është vetëm 6-7% e kohës që kërkohet për të izoluar mbetjet. Pa permafrost Shkëmbinjtë karbonatikë të Novaya Zemlya kanë veti izoluese shumë të ulëta në lidhje me radionuklidet.

Problemi i depozitimit dhe asgjësimit të mbetjeve radioaktive (RAW) është problemi më i rëndësishëm dhe i pazgjidhur i energjisë bërthamore.

Askush në botë ende nuk e di se ku dhe si të magazinohen mbetjet radioaktive të nivelit të lartë, megjithëse puna në këtë drejtim është duke u zhvilluar. Deri tani po flasim për teknologji premtuese dhe aspak industriale për mbylljen e mbetjeve radioaktive shumë aktive në qelq zjarrdurues ose përbërje qeramike. Megjithatë, është e paqartë se si këto materiale do të sillen nën ndikimin e mbetjeve radioaktive të përfshira në to për miliona vjet. Një jetëgjatësi kaq e gjatë është për shkak të gjysmëjetës së madhe të një numri elementësh radioaktivë. Është e qartë se lëshimi i tyre nga jashtë është i pashmangshëm, sepse materiali i kontejnerit në të cilin do të mbyllen nuk “rron” aq shumë.

Të gjitha teknologjitë për përpunimin dhe ruajtjen e mbetjeve radioaktive janë të kushtëzuara dhe të dyshimta. Dhe nëse shkencëtarët bërthamorë, si zakonisht, e kundërshtojnë këtë fakt, atëherë do të ishte e përshtatshme t'i pyesim ata: "Ku është garancia që të gjitha objektet ekzistuese të magazinimit dhe varrezat nuk janë tashmë bartës të ndotjes radioaktive, pasi të gjitha vëzhgimet e tyre janë të fshehura nga publiku?”

Në vendin tonë ka disa vendvarrime, megjithëse mundohen të heshtin për ekzistencën e tyre. Më i madhi ndodhet në rajonin Krasnoyarsk pranë Yenisei, ku janë varrosur mbetjet nga shumica e termocentraleve bërthamore ruse dhe mbetjet bërthamore nga një numër vendesh evropiane. Gjatë kryerjes së punës kërkimore shkencore në këtë depo, rezultatet rezultuan pozitive, por kohët e fundit vëzhgimet kanë treguar një shkelje të ekosistemit të lumit Yenisei, se janë shfaqur peshq mutantë dhe struktura e ujit në zona të caktuara ka ndryshuar, edhe pse të dhënat e ekzaminimeve shkencore fshihen me kujdes.

Në botë, asgjësimi i mbetjeve radioaktive të nivelit të lartë nuk është kryer ende, ka vetëm përvojë në ruajtjen e përkohshme të tyre.

Referencat

1. Vershinin N.V. Kërkesat sanitare dhe teknike për burimet e mbyllura të rrezatimit.

Në libër. “Proceset e Simpoziumit”. M., Atomizdat, 1976

2. Frumkin M. L. et al. M., Industria ushqimore, 1973

3. Breger A. Kh Izotopet radioaktive – burimet e rrezatimit në teknologjinë rrezatuese-kimike. Izotopet në BRSS, 1975, nr 44, f. 23-29.

4. Pertsovsky E. S., Sakharov E. V. Pajisje radioizotopike në industrinë ushqimore, të lehta dhe të pulpës dhe letrës. M., Atomizdat, 1972

5. Vorobyov E.I., Pobedinsky M.N. Ese mbi zhvillimin e mjekësisë së rrezatimit vendas. M., Mjekësi, 1972

6. Përzgjedhja e një vendi për ndërtimin e një magazinimi të mbetjeve radioaktive. E.I.M., TsNIIatominform, 1985, Nr. 20.

7. Gjendja aktuale e problemit të depozitimit të mbetjeve radioaktive në SHBA. Teknologjia bërthamore jashtë vendit, 1988, nr. 9.

8. Heinonen Dis, Disera F. Deponimi i mbetjeve bërthamore: proceset që ndodhin në objektet e magazinimit nëntokësor: Buletini i IAEA, Vjenë, 1985, vëll.

9. Studime gjeologjike të vendeve për asgjësimin përfundimtar të mbetjeve radioaktive: E.I.M.: TsNIIatominform, 1987, Nr.38.

10. Bryzgalova R.V., Rogozin Yu.M., Sinitsyna G.S. et al. Vlerësimi i disa faktorëve radiokimikë dhe gjeokimik që përcaktojnë lokalizimin e radionuklideve gjatë varrimit të mbetjeve radioaktive në formacionet gjeologjike. Procedurat e Simpoziumit të 6-të të CMEA, vëll.

grimcë rrezatimi rrezatim radoni

Njerëzit kanë mësuar të përdorin rrezatimin për qëllime paqësore, me një nivel të lartë sigurie, gjë që ka bërë të mundur ngritjen e pothuajse të gjitha industrive në një nivel të ri.

Prodhimi i energjisë duke përdorur termocentralet bërthamore. Nga të gjitha degët e veprimtarisë ekonomike njerëzore, energjia ka ndikimin më të madh në jetën tonë. Nxehtësia dhe drita në shtëpi, flukset e trafikut dhe funksionimi i industrisë - e gjithë kjo kërkon energji. Kjo industri është një nga industritë me rritje më të shpejtë. Gjatë 30 viteve, kapaciteti i përgjithshëm i njësive të energjisë bërthamore është rritur nga 5 mijë në 23 milionë kilovat.

Pak njerëz dyshojnë se energjia bërthamore ka zënë një vend të fortë në bilancin energjetik të njerëzimit.

Le të shqyrtojmë përdorimin e rrezatimit në zbulimin e defekteve. Zbulimi i defekteve me rreze X dhe gama janë një nga përdorimet më të zakonshme të rrezatimit në industri për të kontrolluar cilësinë e materialeve. Metoda me rreze X nuk është shkatërruese, kështu që materiali që testohet mund të përdoret më pas për qëllimin e synuar. Zbulimi i defekteve me rreze X dhe gama bazohen në aftësinë depërtuese të rrezatimit me rreze X dhe karakteristikat e përthithjes së tij në materiale.

Rrezatimi gama përdoret për transformime kimike, për shembull, në proceset e polimerizimit.

Ndoshta një nga industritë më të rëndësishme në zhvillim është mjekësia bërthamore. Mjekësia bërthamore është një degë e mjekësisë që lidhet me përdorimin e arritjeve të fizikës bërthamore, në veçanti radioizotopeve, etj.

Sot, mjekësia bërthamore bën të mundur studimin e pothuajse të gjitha sistemeve të organeve njerëzore dhe përdoret në neurologji, kardiologji, onkologji, endokrinologji, pulmonologji dhe fusha të tjera të mjekësisë.

Duke përdorur metodat e mjekësisë bërthamore, studiohet furnizimi me gjak i organeve, metabolizmi biliar, funksioni i veshkave, fshikëzës dhe tiroides.

Është e mundur jo vetëm të merren imazhe statike, por edhe të mbivendosen imazhe të marra në momente të ndryshme në kohë për të studiuar dinamikën. Kjo teknikë përdoret, për shembull, në vlerësimin e funksionit të zemrës.

Në Rusi, tashmë përdoren në mënyrë aktive dy lloje të diagnostikimit duke përdorur radioizotope - scintigrafia dhe tomografia e emetimit të pozitronit. Ato ju lejojnë të krijoni modele të plota të funksionit të organeve.

Mjekët besojnë se në doza të ulëta, rrezatimi ka një efekt stimulues, duke trajnuar sistemin e mbrojtjes biologjike të njeriut.

Shumë vendpushime përdorin banja me radon, ku niveli i rrezatimit është pak më i lartë se në kushtet natyrore.

Është vënë re se ata që bëjnë këto banja kanë përmirësuar performancën, kanë qetësuar sistemin nervor dhe kanë shëruar më shpejt lëndimet.

Hulumtimet nga shkencëtarët e huaj sugjerojnë se incidenca dhe vdekshmëria nga të gjitha llojet e kancerit janë më të ulëta në zonat me një rrezatim më të lartë natyror të sfondit (shumica e vendeve me diell përfshijnë këto).

Rrezatimi, radioaktiviteti dhe emetimi i radios janë koncepte që madje tingëllojnë mjaft të rrezikshme. Në këtë artikull do të mësoni pse disa substanca janë radioaktive dhe çfarë do të thotë kjo. Pse të gjithë kanë kaq frikë nga rrezatimi dhe sa i rrezikshëm është ai? Ku mund të gjejmë substanca radioaktive dhe çfarë na kërcënon kjo?

Koncepti i radioaktivitetit

Me radioaktivitet nënkuptoj "aftësinë" e atomeve të izotopeve të caktuara për t'u ndarë dhe për të krijuar rrezatim. Termi "radioaktivitet" nuk u shfaq menjëherë. Fillimisht, një rrezatim i tillë u quajt rrezet Bekerel, për nder të shkencëtarit që e zbuloi atë gjatë punës me një izotop të uraniumit. Ne tani e quajmë këtë proces termi "rrezatim radioaktiv".

Në këtë proces mjaft kompleks, atomi origjinal shndërrohet në një atom të një elementi kimik krejtësisht të ndryshëm. Për shkak të nxjerrjes së grimcave alfa ose beta, numri masiv i atomit ndryshon dhe, në përputhje me rrethanat, kjo e lëviz atë përgjatë tabelës së D.I. Vlen të përmendet se numri i masës ndryshon, por masa në vetvete mbetet pothuajse e njëjtë.

Bazuar në këtë informacion, ne mund të riformulojmë pak përkufizimin e konceptit. Pra, radioaktiviteti është gjithashtu aftësia e bërthamave atomike të paqëndrueshme për t'u shndërruar në mënyrë të pavarur në bërthama të tjera, më të qëndrueshme dhe të qëndrueshme.

Substancat - cilat janë ato?

Para se të flasim se çfarë janë substancat radioaktive, le të përcaktojmë në përgjithësi se çfarë quhet substancë. Pra, para së gjithash, është një lloj materie. Është gjithashtu logjike që kjo lëndë përbëhet nga grimca, dhe në rastin tonë më së shpeshti janë elektrone, protone dhe neutrone. Këtu tashmë mund të flasim për atomet, të cilat përbëhen nga protone dhe neutrone. Epo, molekulat, jonet, kristalet, e kështu me radhë janë bërë nga atomet.

Koncepti i një substance kimike bazohet në të njëjtat parime. Nëse është e pamundur të izolohet një bërthamë në materie, atëherë ajo nuk mund të klasifikohet si një substancë kimike.

Rreth substancave radioaktive

Siç u përmend më lart, për të shfaqur radioaktivitet, një atom duhet të kalbet spontanisht dhe të shndërrohet në një atom të një elementi kimik krejtësisht të ndryshëm. Nëse të gjithë atomet e një substance janë mjaft të paqëndrueshme për t'u zbërthyer në këtë mënyrë, atëherë ju keni një substancë radioaktive. Në një gjuhë më teknike, përkufizimi do të tingëllonte kështu: substancat janë radioaktive nëse përmbajnë radionuklide dhe në përqendrime të larta.

Ku gjenden substancat radioaktive në tabelën e D.I.

Një mënyrë mjaft e thjeshtë dhe e lehtë për të zbuluar nëse një substancë është radioaktive është të shikoni tabelën e D.I. Gjithçka që vjen pas elementit të plumbit janë elementë radioaktivë, si dhe prometium dhe teknetium. Është e rëndësishme të mbani mend se cilat substanca janë radioaktive, sepse mund t'ju shpëtojë jetën.

Ekzistojnë gjithashtu një numër elementësh që kanë të paktën një izotop radioaktiv në përzierjet e tyre natyrore. Këtu është një listë e pjesshme e tyre, duke treguar disa nga elementët më të zakonshëm:

• Kaliumi.
• Kalciumi.
• Vanadium.
• Germanium.
• Selenium.
• Rubidiumi.
• Zirkoni.
• Molibden.
• Kadmium.
• Indium.

Substancat radioaktive përfshijnë ato që përmbajnë ndonjë izotop radioaktiv.

Llojet e rrezatimit radioaktiv

Ekzistojnë disa lloje të rrezatimit radioaktiv, të cilat do të diskutohen tani. Rrezatimi alfa dhe beta tashmë janë përmendur, por kjo nuk është e gjithë lista.

Rrezatimi alfa është rrezatimi më i dobët dhe është i rrezikshëm nëse grimcat hyjnë drejtpërdrejt në trupin e njeriut. Një rrezatim i tillë prodhohet nga grimcat e rënda, dhe për këtë arsye ndalohet lehtësisht edhe nga një fletë letre. Për të njëjtën arsye, rrezet alfa nuk udhëtojnë më shumë se 5 cm.

Rrezatimi beta është më i fortë se ai i mëparshmi. Ky është rrezatim nga elektronet, të cilat janë shumë më të lehta se grimcat alfa, kështu që ato mund të depërtojnë disa centimetra në lëkurën e njeriut.

Rrezatimi gama realizohet nga fotonet, të cilat mjaft lehtë depërtojnë edhe më tej në organet e brendshme të një personi.

Rrezatimi më i fuqishëm për sa i përket depërtimit është rrezatimi neutron. Është mjaft e vështirë të fshihesh prej saj, por në natyrë në thelb nuk ekziston, përveç ndoshta në afërsi të reaktorëve bërthamorë.

Ndikimi i rrezatimit tek njerëzit

Substancat e rrezikshme radioaktive shpesh mund të jenë fatale për njerëzit. Përveç kësaj, ekspozimi ndaj rrezatimit ka një efekt të pakthyeshëm. Nëse jeni të ekspozuar ndaj rrezatimit, jeni të dënuar. Në varësi të shkallës së dëmtimit, një person vdes brenda pak orësh ose gjatë shumë muajve.

Në të njëjtën kohë, duhet thënë se njerëzit janë vazhdimisht të ekspozuar ndaj rrezatimit radioaktiv. Faleminderit Zotit është mjaft e dobët për të qenë fatale. Për shembull, duke parë një ndeshje futbolli në televizor, ju merrni 1 mikrorad rrezatim. Deri në 0,2 rad në vit është përgjithësisht sfondi natyror i rrezatimit të planetit tonë. Dhurata e tretë - pjesa juaj e rrezatimit gjatë radiografive dentare. Epo, ekspozimi ndaj më shumë se 100 rad është tashmë potencialisht i rrezikshëm.

Substancat e dëmshme radioaktive, shembuj dhe paralajmërime

Substanca radioaktive më e rrezikshme është Poloniumi-210. Për shkak të rrezatimit rreth tij, është madje e dukshme një lloj "aure" blu e ndritshme. Vlen të thuhet se ekziston një stereotip që të gjitha substancat radioaktive shkëlqejnë. Kjo nuk është aspak e vërtetë, megjithëse ka variante të tilla si Polonium-210. Shumica e substancave radioaktive nuk janë aspak të dyshimta në pamje.

Livermorium aktualisht konsiderohet metali më radioaktiv. Izotopit të tij Livermorium-293 i duhen 61 milisekonda për t'u zbërthyer. Kjo u zbulua në vitin 2000. Ununpentium është pak inferior ndaj tij. Koha e kalbjes së Ununpentia-289 është 87 milisekonda.

Një fakt tjetër interesant është se e njëjta substancë mund të jetë edhe e padëmshme (nëse izotopi i saj është i qëndrueshëm) dhe radioaktive (nëse bërthamat e izotopit të saj janë gati të shemben).

Shkencëtarët që studiuan radioaktivitetin

Substancat radioaktive nuk konsideroheshin të rrezikshme për një kohë të gjatë, dhe për këtë arsye u studiuan lirisht. Fatkeqësisht, vdekjet e trishtueshme na kanë mësuar se nevojitet kujdes dhe nivele të larta sigurie me substanca të tilla.

Një nga të parët, siç u përmend tashmë, ishte Antoine Becquerel. Ky është një fizikan i madh francez, të cilit i përket fama e zbuluesit të radioaktivitetit. Për shërbimet e tij, atij iu dha anëtarësimi në Shoqërinë Mbretërore të Londrës. Për shkak të kontributeve të tij në këtë fushë, ai vdiq mjaft i ri, në moshën 55-vjeçare. Por vepra e tij mbahet mend edhe sot e kësaj dite. Vetë njësia e radioaktivitetit, si dhe krateret në Hënë dhe Mars, u emëruan në nder të tij.

Një person po aq i madh ishte Marie Skłodowska-Curie, e cila punonte me substanca radioaktive së bashku me burrin e saj Pierre Curie. Maria ishte gjithashtu franceze, megjithëse me rrënjë polake. Përveç fizikës, ajo ishte e angazhuar në mësimdhënie dhe madje edhe aktivitete aktive shoqërore. Marie Curie është gruaja e parë që ka fituar çmimin Nobel në dy disiplina: fizikë dhe kimi. Zbulimi i elementëve radioaktivë si Radiumi dhe Poloniumi është meritë e Marie dhe Pierre Curie.

konkluzioni

Siç e shohim, radioaktiviteti është një proces mjaft kompleks që nuk mbetet gjithmonë nën kontrollin e njeriut. Ky është një nga ato raste kur njerëzit mund ta gjejnë veten krejtësisht të pafuqishëm përballë rrezikut. Kjo është arsyeja pse është e rëndësishme të mbani mend se gjërat vërtet të rrezikshme mund të jenë shumë mashtruese në pamje.

Më shpesh mund të zbuloni nëse një substancë është radioaktive apo jo pasi të jetë ekspozuar ndaj saj. Prandaj, jini të kujdesshëm dhe të vëmendshëm. Reaksionet radioaktive na ndihmojnë në shumë mënyra, por gjithashtu nuk duhet të harrojmë se kjo është një forcë praktikisht jashtë kontrollit tonë.

Përveç kësaj, vlen të kujtohet kontributi i shkencëtarëve të mëdhenj në studimin e radioaktivitetit. Ata na përcollën një sasi të jashtëzakonshme njohurish të dobishme që tani shpëtojnë jetë, u siguron vendeve të tëra energji dhe ndihmon në trajtimin e sëmundjeve të tmerrshme. Kimikatet radioaktive janë një rrezik dhe një bekim për njerëzimin.