Radioactivitatea Si Sanatatea Umana
-
Upload
lajdskjdoiejd -
Category
Documents
-
view
95 -
download
5
description
Transcript of Radioactivitatea Si Sanatatea Umana
U n i v e r s i t a t e a A l e x a n d r u I o a n C u z a , I a ş i
F a c u l t a t e a d e G e o g r a f i e ş i G e o l o g i e
M e d i u l A c t u a l ş i D e z v o l t a r e D u r a b i l ă
Radioactivitatea mediului inconjurator si sanatatea umana
1
Radioactivitatea mediului si sanatatea umana
"Fara radiatii nu am fi fost si nu am putea fi, dar cu prea multe radiatii nu putem trai…."
In paralel cu cresterea nivelului de dezvoltare a societatii omenesti, in decursul timpului a
crescut si numarul de riscuri la care s-a supus. Pentru a putea prospera si evolua omul a actionat
de cele mai multe ori in necunostinta de cauza , neputand aprecia efectele ulterioare alea unor
decizii. Riscurile la care s-a supus au avut de multe ori efecte catastrofale asupra omului si
mediului sau inconjurator.
Poluarea radioactiva este cea mai perfida si insidioasa forma de agresiune asupra
mediului,”aproape perfecta”, deoarece ea este invizibila, fara culoare, fara miros si nu produce
durere imediata.
Poluarea radioactiva- notiuni introductive
Radioactivitatea este un fenomen rezultat din dezintegrarea radioactiva a atomilor sau,
mai bine zis, a nucleelor acestora, este procesul prin care nucleul unui atom se transforma
spontan in alta specie de nucleu atomic. O specie de atomi care pot suferi dezintegrare
radioactiva se numeste izotop radioactiv.
Radioactivitatea depinde fundamental de numarul de neutroni din nucleu, izotopii
aceluiași element chimic comportându-se în general foarte diferit.Transformarea este insotita de
obicei de expulzarea unor particule subatomice avand viteza foarte mare, precum si emiterea
unor unde electromagnetice cu lungime de unda foarte mica.
Radioactivitatea a fost descoperita in 1896 de Henri Becquerel, pe cand studia
luminescenta unor saruri ale uraniului. In 1898, sotii Marie și Pierre Curie au descoperit poloniul
si radiul, doua elemente cu radioactivitate mult mai puternica decat a uraniului. Legile generale
ale radioactivitatii au fost elaborate de către Ernest Rutherford si Frederick Soddy in 1903.
2
Poluarea radioactivă este o poluare fizică a mediului, ale cărui componente, aerul, apa, solul si
subsolul, sunt contaminate în acelasi timp. De asemenea, biosfera, partial sau în întregime, poate
fi afectată sau distrusă prin intermediul elementelor ecosistemelor – abiotice si biotice – care au
fost supuse în exces radiatiilor alfa, beta si gamma.
Radioactivitatea, adică emisia de particule alfa, beta si gamma, poate fi:
naturală, cu radiatii naturale provenite de la Soare, de la galaxii îndepărtate, de la pământ,
roci, de la apele mărilor si oceanelor sau din atmosferă. Acestea constituie fondul natural
de radiatii la care fiinta umană s-a adaptat de-a lungul timpului si care este indispensabil
unei activităti biologice normale.
artificială, ca urmare a activitătii umane, desfăsurată în extractia si prelucrarea
minereurilor radioactive, în reactoarele nucleare de cercetare si de producere a energiei
electrice, în instalatii industriale pentru detectarea defectelor elementelor componente
(defectoscopia materialelor), în instalatii tip Roentgen, folosite în medicina nucleară, în
experiente cu arme nucleare, etc.
Radioactivitatea naturala
Radioactivitatea naturala este constituita din radionuclizii prezenti in mediul inconjurator
(aer, sol, apa, vegetatie, organisme animale, inclusiv in om) din cele mai vechi timpuri, inca de la
formarea planetei Pamant. Doza radiatiei pe care o primeste omul din surse naturale se datoreaza
atat radionuclizilor din organism, cat si celor aflati in mediul inconjurator.
Pentru Romania, fondul natural de iradiere, adică doza efectiva totala datorata radiatiilor
de origine naturala primite de om, are valoarea medie de 2,27 mSv pe an, mai mica decat
valoarea similara calculata pentru mediu pentru intreaga populatie a planetei - 2,4 mSv pe an.
Radiatiile gamma, emise de radionuclizii naturali existenti mai ales in sol, aer, si
materialele din care sunt construite locuintele, iradiaza intregul organism al omului cu o doza
efectiva care a fost calculata la valoarea medie de 0,46 mSv pe an pentru fiecare cetatean din
Romania. Aceasta valoare poate cunoaste variatii foarte mari in functie de o serie de factori:
geologia solului, structura cladirilor si timpul de stationare in locuinta.
3
Nivelul de expunere la radiatia naturala poate varia foarte mult, in principal datorita
tipului de roci din care este format substratul geologic. In unele zone din India, Brazilia, Congo
sau Suedia, fondul natural de iradiere este de pana la 10 ori mai ridicat.
Radonul si thoronul sunt gaze inerte, care se formeaza din dezintegrarile radioactive in
conditii naturale in rocile specifice fiecarui substrat geologic, dar poate fi emanat si de
materialele de constructie folosite la cladiri. Principalele surse de radon si thoron pentru
interiorul locuintelor, il constituie materialele de constructie, dar si substratul caracteristic
amplasamentelor respective caracterizat prin valori specifice.Toate materialele de construcţie
(lemn, cărămidă, beton, materiale de izolaţie, materiale plastice etc.) îşi au originea în crusta
terestră şi conţin concentraţii foarte reduse de elemente naturale radioactive, în special uraniu,
radiu şi thoriu. Dintre materialele de construcţie, lemnul are cel mai redus conţinut de radiu
(implicit de radon) iar cărămida, betonul, gresia şi faianţa au valorile cele mai ridicate.
Migrarea şi transportul radonului şi thoronului din sol sau materialele de construcţie spre aerul
din interiorul locuinţelor depinde de: porozitate respectivelor materiale, umiditate, diferenţele de
presiune între aerul din casă şi cel din afară, precum şi de viteza vântului, curenţii de aer, etc.
Faptul că majoritatea oamenilor staţionează 75 – 80% din timpul lor în interiorul
clădirilor (locuinţe, birouri, săli de spectacol sau de sport etc.) îi protejează parţial de radiaţia
cosmică şi de cea terestră (din sol), dar îi expune acţiunii radonului acumulat în încăperile
neaerisite sau închise etanş – un rol în această etanşare îl are şi tehnologia geamurilor
termoizolante tot mai răspândite, când vine vorba de industria construcţiilor şi de renovarea
apartamentelor. Pornind de la măsurări efective a concentraţiei radonului în diferite locuinţe în
ţara noastră, s-a calculat valoarea medie a dozei efective dată de acest radionuclid – aceasta se
situează în jurul unei medii de 1,41 mSv pe an în mediul rural şi de 1,22 mSv pe an în mediul
urban.
Radioactivitatea artificiala
Experientele de bombardare cu raze α au dus în 1934 la o noua descoperire de importanta
primordial si anume radioactivitatea artificiala descoperita de sotii Frederic și Irene Joliot-Curie.
In 1934 acestia au supus unui bombardament cu raze α niste foite de aluminiu si au observat
faptul ca in timpul bombardamentului, aluminiul emitea neutroni. Dupa multe cercetari, sotii
4
Joliot-Curie au lamurit ce se intampla: sub actiunea razelor α, nucleul de aluminiu se transmuta
intr-un nucleu de fosfor radioactiv care nu exista in natura. Descoperirea posibilitatii de a crea pe
cale artificiala izotopi radioactivi ai celor mai felurite elemente au avut un rasunet deopotriva de
mare ca si descoperirea radioactivitatii naturale.
Industria nucleară are un risc specific – radiatiile ionizante – care se întâlnesc pe tot
parcursul activitătii, de prospectare, exploatare, prelucrarea si transportul combustibilului
nuclear, operarea propriu-zisă a reactorului nuclear, gestionarea deseurilor radioactive,
dezafectarea instalatiilor (centralelor) nucleare.
Pe zi ce trece, omenirea are nevoie de cantităti din ce în ce mai mari de energie, atât
pentru consumul individual, cât si pentru cel industrial. Dacă se ia în discutie numai explozia
demografică fără precedent din zilele noastre, acesta este un argument solid pentru a sustine
afirmatia de mai sus.
Energia nucleara a debutat cu desoperirea radiatiilor ionizate, care au constituit doar o
curiozitate de laborator, cunoscuta numai catorva initiati. Descoperirea radioactivitatii artificiale
si apoi aceea a fisiunii uraniului, au dat un puternic imbold cercetarilor de fizica nucleara. Pentru
marele public, energia nucleara a iesit insa din anonimat abia dupa aruncarea celor doua bombe
nucleare in 1945 asupra Japoniei. Aceasta sursa de energie – energia nucleara – a fost adusa la
cunostinta omenirii prin forta distructiva si va fi multa vreme privita cu teama si suspiciune,
intampinand destule obstacole in drumul dezvoltarii ei in scopuri pasnice. De aceea se impune
familiarizarea maselor largi cu problema nucleara, atat cu partile bune, cat si cu pericolele
poluarii radioactive.
Radioactivitatea artificială, apărută mai ales după descoperirea fisiunii nucleare, în anul
1939, a dus rapid la implicaţii şi consecinţe uluitoare pentru omenire; arma nucleară, motorul
pentru propulsie, centrala nucleară electrică. In urma fisionării care se referă la scindarea în
două, a unui atom greu de uraniu 235 sau plutoniu 239 produsă de un neutron, rezultă energie şi
peste 250 radionuclizi. Aceeaşi reacţie de fisiune intervine şi în cazul reactoarelor unei centrale
nucleare sau a exploziei unei bombe atomice.
Energia degajată într-un timp foarte scurt din explozia unei bombe nucleare produce imediat
mari distrugeri, iar radionuclizii de fisiune şi uraniul sau plutoniul nefisionaţi produc
5
contaminarea zonei respective; victimele care scapă de primele efecte ale bombei: unda de şoc,
incendiu, dărâmarea construcţiilor, etc sunt imediat supuse unei doze ridicatr de iradiere cauzată
de aceşti radionuclizi.
Toate testele efectuate de diverse ţări: SUA, URSS, Marea Britanie şi Franţa de detonare
a unor bombe atomice în atmosferă au dus inevitabil la contaminarea cu aceşti produşi de fisiune.
Măsurători realizate în 1964 arătau o contaminare cu produşi de fisiune, în special cesiu 137 şi
stronţiu 90, de trei ori mai mare a emisferei nordice faţă de cea sudică. După această dată,
radioactivitatea depunerilor la sol (numite în engleză "fall-out") s-a redus treptat având în vedere
timpii de înjumătăţire ale celor doi izotopi , ajungând greu de detectat în ziua de astăzi. Unele
explozii atmosferice efectuate, între anii 1980 şi 1990, de China au fost evidenţiate cu uşurinţă şi
în ţara noastră la puţine zile după experiment. In prezent estimările specialiştilor indică faptul că
populaţia României primeşte o doză efectivă anuală de doar 0,02 mSv datorată căderilor
radioactive care au urmat testelor nucleare şi accidentului nuclear de la Cernobâl.
Utilizarea în scopuri paşnice a energiei rezultate (electricitate, propulsie etc.) necesită şi
tratarea, în uzine speciale, a combustibilului nuclear uzat şi a radionuclizilor de fisiune, urmată
de stocarea în deplină siguranţă a deşeurilor cu radioactivitate ridicată pentru un timp îndelungat
(de sute, chiar mii de ani de zile). Radionuclizii artificiali, mai ales cei obţinuţi prin activare cu
neutroni în reactoare nucleare, sunt utilizaţi în diverse activităţi economice, medicale sau de
cercetare, cu beneficii certe pentru omenire. Printre cele mai cunoscute utilizări ale
radionuclizilor artificiali sunt: cobalt 60 şi iod 131 în tratarea diverselor forme de cancer.
Utilizarea radiaţiilor în domeniul medical implică expunerea persoanelor respective la
doze semnificative (care pot ajunge şi chiar depăşi valori de până la 50 mSv). In prezent, media
pentru întreaga populaţie a ţării pentru expunerea la radiaţii în domeniul medical ajunge pentru
România la valoarea aproximativă de 0,30 mSv pe an. Inlocuirea vechilor aparate de raze X în
multe spitale, precum şi reducerea numărului de astfel de investigaţii pentru cetăţenii României
explică scăderea acestei valori medii de la 0,50 mSv pe an, calculate pentru începutul anilor
1990. Doza primită de populaţiea ţării ca urmare a utilizării şi eliminării radionuclizilor în mediu
(laboratoare de cercetare, industriale, de medicină nucleară etc.), inclusiv de la centralele
nucleare în condiţii normale de funcţionare, este destul de redusă, cifrându-se la cca 0,001 mSv
pe an. Expunerea dată de alte surse de radiaţii (zborul cu avionul la altitudine mare, cadranele
luminiscente ale ceasurilor, ecranele televizoarelor etc.) este de cca 0,08 mSv pe an.
6
Se poate spune că populaţia ţării noastre primeşte o doză efectivă anuală de cca 2,27 mSv
de la radiaţiile de origine naturală (fondul natural de iradiere), la care se adaugă 0,33 mSv pe an
de la sursele artificiale. In total, populaţia României primeşte o doză efectivă anuală de cca 2,6
mSv, 87,3% datorându-se fondului natural de iradiere.
Principalele accidente şi activităţi nucleare, cu impact asupra mediului, implicit şi
asupra omului, au avut loc:
între 1948 şi 1951, la Celiabinsk (fosta URSS), de la instalaţiile de producere a
plutoniului 239 (utilizat ca material fisionabil pentru armele nucleare), au fost deversaţi
peste 1017 Bq (2,7 milioane de Ci) în râul Teka,
decembrie 1952, la Chalk River – Canada, accidentul de la un reactor nuclear a dus la
deversarea în apa de răcire a 3,7•1014 Bq (10000 Ci),
octombrie 1957, la Windscale – Anglia, accident la un reactor nuclear cu plutoniu, urmat
de incendiu şi eliberarea în atmosferă a cca 7•1014 Bq (20000 Ci), în care a predominat
iodul 131,
decembrie 1957, la Kistim (fosta URSS), la instalaţiile de producere a plutoniului a avut
loc explozia unui tanc cu deşeuri radioactive, urmată de împrăştierea în mediu a 7•1017
Bq (20 milioane Ci),
între 1954 şi 1963, în poligoanele de testare a armelor nucleare din fosta URSS şi SUA,
dar şi în oceanul Pacific, au fost executate peste 1000 teste nucleare (cu bombe atomice şi
cu hidrogen) urmate de contaminarea puternică atmosferei şi solului,
1965 – 1985, la Sellafield – Marea Britanie, de la uzinele de reprocesare a
combustibilului uzat au fost deversate anual în Marea Irlandei cca 3,7•1015 Bq (100000
Ci) de cesiu 137,
ianuarie 1966, la Palomares – Spania, un avion B-52 al SUA cu încărcătură nucleară a
suferit un accident, rezultând împrăştierea în mediu a uraniului şi plutoniului utilizaţi
7
pentru detonarea a patru bombe cu hidrogen; cu toată decontaminarea care s-a efectuat, în
2006 încă mai persista contaminarea mediului,
în 1976, în Canada cade satelitul Cosmos 954 aparţinând URSS, cu un reactor nuclear,
rezultând contaminarea a peste 100 000 km2,
martie 1979, la centrala din Three Mile Island – SUA, a avut loc un accident nuclear la
reactorul nr. 2 anvelopat, urmat de contaminarea mediului cu 480•1015 Bq (13 milioane
Ci) de gaze nobile radioactive (xenon 133, kripton 85 etc.), precum şi foarte puţin iod
131, dar cu impact redus asupra omului,
aprilie 1986, Cernobâl – Ucraina, a avut loc cel mai mare accident nuclear la reactorul nr.
4 neanvelopat; explozia şi incendiul au dus la împrăştierea în mediu a peste 3,7•1017 Bq
(10 milioane Ci), de gaze nobile radioactive, iod 131, cesiu 137, cesiu 134, stronţiu 90 şi
alţi radionuclizi, cu impact deosebit sănătăţii oamenilor în Rusia, Belarus şi Ucraina,
septembrie 1987, Goiânia – Brazilia, dezmembrarea inconştientă a unei surse de cesiu
137, utilizată pentru terapia cancerului, a dus la contaminarea a sute de persoane, dintre
care 4 au decedat în câteva săptămâni.
Deşi nu sunt enumerate şi unele accidente nucleare de mai mică intensitate, lista este destul de
edificatoare cu ce s-a întâmplat datorită utilizării energiei nucleare în scop distructiv (testarea şi
utilizarea armamentului nuclear) sau paşnic (obţinerea de energie electrică, propulsia
portavioanelor şi submarinelor, inclusiv a navelor cosmice, terapie etc.)
In ţara noastră nu au avut loc accidente nucleare urmate de pierderi de vieţi omeneşti sau
de contaminare masivă a mediului cu efecte asupra omului, dar au fost evidenţiate depunerile
radioactive datorate testelor cu arme nucleare efectuate în emisfera nordică (inclusiv ale testelor
efectuate de China), dar mai ales depunerile după accidentul de la Cernobâl, urmate de
contaminarea factorilor de mediu, a alimentelor şi a omului.
Radiaţiile ionizante pot fi periculoase pentru om. La fel cum soarele poate arde pielea,
aşa şi radiaţiile ionizante pot cauza daune corpului. Cum se întâmplă acest lucru? În drumul lor,
radiaţiile ionizante eliberează o cantitate suficientă de energie, pentru a putea îndepărta unul sau
mai mulţi electroni din atomii ţesuturilor iradiate, dereglând în consecinţă activitatea lor chimică
8
normală în ţesuturile vii. La un anumit grad de dereglare a acestor procese chimice, celulele vii
nu se mai pot regenera pe cale naturală şi rămân permanent dereglate sau mor (în cazul
distrugerii ADN-ului).
Gradul de severitate al efectelor radiaţiei depinde de:
Expunerea la o doză foarte mare de radiaţii poate conduce în scurt timp la arsuri ale
pielii, stări de vomă şi hemoragii interne; organismul nu poate genera celule noi într-un
timp foarte scurt.
Expunerea îndelungată la doze mai mici de radiaţii poate cauza apariţia cu întârziere a
cancerului şi posibil a unor boli ereditare, lucru constatat în special la supravieţuitorii
bombardamentelor de la Hiroshima şi Nagasaki.
Doza de radiaţii
Măsurăm nivelul de radiaţii la care o persoană este expusă şi riscul rezultat în urma
expunerii, folosind conceptul de doză, care în termeni simpli, este o măsură a energiei livrate de
respectiva radiaţie către ţesutul uman.
Cea mai simplă formă de exprimare a dozei este doza absorbită, care se defineşte ca fiind
energia absorbită de radiaţie într-un kilogram de ţesut. Unitatea de doză absorbită se exprimă în
Joule pe Kilogram (J/kg) şi are denumirea de gray (Gy). Unitatea tolerată de doză absorbită este
rad-ul (radiation absorbed dose). 1 Gy = 100 rad.
Deoarece o doză absorbită, în cazul unei radiaţii alfa, produce mai multe distrugeri
ţesuturilor vii faţă de aceeaşi doză produsă de radiaţiile beta şi gama, doza absorbită se
9
Durata
expunerii
Intensitate
a radiatiilor
Tipul radiatiilor
Gradul de
severitate al
efectelor
radiatiei
înmulţeşte cu o constantă (care este egală cu 20 pentru radiaţiile alfa şi cu 1 pentru cele gama şi
beta), pentru a obţine doza echivalentă. Această doză echivalentă este măsurată în următoarele
unităţi – Sievert (Sv) sau rem (1 Sv = 100 rem). Deoarece un 1 Sv reprezintă o doză extrem de
ridicată şi, prin urmare, dozele sunt deseori exprimate în mSv (miimi de Sievert). De exemplu, o
persoană normală, care nu este expusă unor surse suplimentare naturale sau artificiale de
radioactivitate, primeşte o doză a radiaţiei naturale între 2 şi 3 mSv pe an.
Sensibilitatea ţesuturilor umane la radiaţie diferă în funcţie de ţesut, de exemplu o doză
de 1 Sv la organele de reproducere este mai dăunătoare decât 1 Sv la ficat. Doza efectivă se
calculează prin aplicarea factorilor de ponderare la dozele echivalente pentru fiecare organ şi
prin însumarea contribuţiilor din diferite organe. Unitatea de măsură pentru doza efectivă este de
asemenea sievertul (Sv).
Doza efectivă reprezintă suma ponderată a dozelor echivalente, provenite din expunere externă şi
internă, efectuată pentru toate ţesuturile şi organele corpului uman.
Unitatea tolerată de doză echivalentă este rem-ul (röntgen equivalent man). 1 Sv = 100 rem.
Exemple de doze
Căile de contaminare ale organismului uman
10
Doza medie mondiala din toate sursele
2,8 mSv/an
Procedura medicala cu doza ridicata
5-10 mSv
Radiografie pulmonaraZbor cu avionul dus-intors Europa-SUA
0,1 mSv
In situaţia expunerii la doze care depăşesc limitele maxim admise, fie că vorbim de
personal care lucrează în mod direct cu sursele de radiaţii sau de persoane afectate în cazul unui
accident nuclear efectele asupra sănătăţii acestora depind în mare măsură şi de modul de
contaminare.
Contaminarea externă se referă la depunerea accidentală pe piele sau îmbrăcăminte a
radionuclizilor fixaţi, incluşi sau adsorbiţi pe/în particule de praf. Iradierea organismului rezultă
din radiaţiile beta şi gamma ale radionuclizilor contaminanţi care produc arsuri caracteristice, în
funcţie de activitatea şi timpul de înjumătăţire fizică a acestora şi de energia radiaţiilor. Acestea
pot evolua asemănător cu arsurile produse de orice alt agent fizic sau chimic.
Contaminarea internă este dată de pătrunderea accidentală a radionuclizilor in organism
prin inhalare, ingestie sau prin piele.
prin inhalare se datorează prafului sau aerosolilor contaminaţi de căderile radioactive
provenite de la testele sau de la accidentele nucleare majore. Gradul de contaminare
internă pe această cale depinde de caracteristicile particulelor radioactive (încărcare
radioactivă şi electrostatică, mărime, densitate, compoziţie chimică etc.).
pe cale digestivă se realizează în urma consumării de alimente şi apă contaminate, direct
din depuneri sau prin transferul diferitelor substanţe radioactive în interiorul lanţului
trofic.
prin piele (absorbţie tegumentară), are importanţă redusă; puţini radionuclizi diluaţi în
apă pătrund prin tegumentele intacte (cazul celor din grupele alcalinelor şi alcalino-
pământoaselor). In primele 12 zile de după accidentul de la Cernobâl, principala cale de
contaminare a omului a fost cea prin inhalare, după care ponderea a trecut la cea prin
ingestie.
In primele 12 zile de după accidentul de la Cernobâl, principala cale de contaminare a omului a
fost cea prin inhalare, după care ponderea a trecut la cea prin ingestie.
Efectele biologice
11
Compozitia materiei vii difera la plante fata de organismele animale, difera de la un
organ la altul, ceea ceface 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.
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. Iradierile unice, la nivelul intregului organism, pot
induce aparitia bolii de iradiere care tratata precoce, poate duce la insanatosirea bolnavului. La
doze mai mari de 10 Gy moartea survine in cateva zile sau chiar mai repede.Aceeasi doza sau
12
Efecte somatice bine conturate
Precoce: Eritem, leucopenie, epilatieIntarziate: Cancer de piele, osteosarcom
Efectele somatice stochastice
Precoce: Tulburari neuro-vegetativeIntarziate: Leucemie, cancer tiroidian
Efecte genetice
Prima generatie: Malformatii ereditare si congenitale; reducerea natalitatiiGeneratiile urmatoare: Malformatii recesive, diminuarea capacitatii imunobiologice
mai mare, primita local de o parte a organismului, poate fi suportata, dar cu alte efecte imediate,
cum ar fi eritemul. Doze locale mari si unice pot produce necroza partii respective. Efectele
tardive apar dupa perioade mari de timp de la iradiere si se manifesta sub forma de boli maligne
precum cancerul.
Radionuclizii pătrunşi în organismul omului pot fi repede detectaţi în sânge, urină (iod
131, cesiu 137) şi fecale (stronţiu 90). Majoritatea radionuclizilor pătrunşi în organism se
comportă foarte asemănător cu elementele chimice din care provin sau cu care se aseamănă din
punct de vedere al proprietăţilor chimice; astfel ritmul de acumularea şi eliminarea
radionuclizilor în şi din om, pot fi calculate suficient de precis cu ajutorul unor modele
matematice . Toxicitatea radionuclizilor patrunsi in organism depinde de: activitatea acestora,
forma chimică, tipul şi energia radiaţiilor emise, timpii de înjumătăţire fizică şi biologică. În
contaminările externe radionuclizii beta emiţători sunt cei mai periculoşi, în contaminările
interne cei alfa emiţători, în timp ce radionuclizii gamma emiţători produc iradiere, dar mai
redusă, în ambele cazuri.
Radionuclizii pătrunşi în organism, în funcţie de proprietăţile fizice şi chimice (ale
elementelor chimice din care fac parte) sunt metabolizaţi diferit, putând fi împărţiţi astfel:
transferabili, sunt radionuclizii în combinaţii solubile în mediul biologic, care difuzează
cu uşurinţă în organism, precum: hidrogen 3, carbon 14, radiu 226, cesiu 137, cesiu 134,
stronţiu 90, stronţiu 89, iod 131 etc.,
netransferabili, radionuclizii în combinaţii insolubile la orice pH din mediul biologic,
practic difuzează puţin sau de loc în corp, chiar dacă au trecut de bariera intestinală.
Acesta este cazul plutoniului 239 care are ca organ critic ficatul, unde staţionează ceva
timp, după care este eliminat prin urină.
Radionuclizii odată ajunşi în sânge, trec în în ţesuturi, unde o parte este fixată ( între 30 şi 70 la
sută), cealaltă fiind eliminată prin urină, fecale şi transpiraţie. In funcţie de activitatea metabolică
a diverselor ţesuturi, radionuclizii pot fi eliminaţi sau recirculaţi în sânge şi fixaţi din nou.
De exemplu, în comparaţie cu stronţiul radioactiv, care odată fixat în sistemul osos nu
mai poate fi eliminat cu uşurinţă, cesiul radioactiv care se acumulează în organele moi şi
în sistemul muscular, este metabolizat intens, ceea ce permite eliminarea sa mult mai
rapidă din organism. Astfel, în cazul unui om adult, dacă stronţiul 90 fixat în sistemul
13
osos se reduce la jumătate abia după cca 7000 zile, cesiul 137 se reduce la jumătate mult
mai repede, în 50 – 150 zile.
O atenţie deosebită este acordată de specialiştii în radioprotecţie radionuclidului hidrogen
3, numit şi tritiu, cu care se poate contamina mediul, implicit şi omul, în condiţii de
funcţionare necorespunzătoare a unei centrale nucleare cu reactor CANDU (cum este şi
cea de la Cernavodă). Tritiul este reţinut în organism aproape 100% la pătrunderea pe
cale pulmonară, 50% prin pielea intactă şi 100% pe cale digestivă (mai ales din apa
contaminată), dar este eliminat repede.
Alţi izotopi "ţintesc" anumite organe şi ţesuturi şi au o rată de eliminare mult mai scăzută.
De exemplu, glanda tiroidă absoarbe o mare parte din iodul 131 care intră în corpul
uman. Dacă sunt inhalate sau înghiţite cantităţi suficiente de iod radioactiv, glandă tiroidă
poate fi afectată serios în timp ce alte ţesuturi sunt relativ puţin afectate. Iodul radioactiv
este unul din produşii reacţiilor de fisiune nucleară şi a fost unul din componentele
majore ale contaminării produse de explozia de la Cernobâl. Acumularea sa în
organismele unor copii a dus la multe cazuri de cancer tiroidian la copii din zonele foarte
contaminate din Belarus.
Radioizotopii şi organele lor ţintă:
Activitatea radionuclizilor pătrunşi în organism prin una din căile de contaminare amintite, este
proporţională cu cantitatea sau concentraţile existente la intrarea în organism.
14
Iod 131 Tiroida
Strontiu 90Plumb 210
MaduvaSistemul osos
Strontiu 35 Intreg corpul
Tritium Fluidele din corp
Carbon 14 Tesuturile grase
După ce radionuclizii au intrat în sânge, situaţia devine mai gravă după ce aceştia s-au fixat deja
în organele lor "ţintă".
In consecinţă, este mult mai important ca în caz de contaminare radioactivă, să se acţioneze rapid
pentru limitarea expunerii la respectiva sursă, de exemplu prin îndepărtarea şi izolarea sursei
respective, sau prin părăsirea zonei contaminate pentru a se reduce gravitatea efectelor.
Caracterul determinist şi probabilistic al efectelor
Odată ce radionuclizii respectivi intră în organismul uman, energia eliberată de radiaţiile
ionizante poate fi dăunătoare. In situaţia încasării unei doze mari (6 – 10 Sv) în timp scurt,
celulele diferitelor organe pot fi distruse, ducând la moartea persoanei în urma expunerii la
radiaţii. La un nivel de expunere mai scăzut, persoana respectivă poate suferi vătămări
ireversibile, cum ar fi arsuri profunde cauzate de radiaţii. Dacă expunerea este mai redusă (dar în
continuare foarte ridicată în comparaţie cu nivelurile normale) efectele sunt de natură temporară,
cum ar fi înroşirea pielii. Sub un anumit nivel de expunere – numit prag – aceste efecte nu mai
apar. Peste acest prag, gravitatea efectelor creşte odată cu doza. Aceste tipuri de efecte se numesc
efecte determininiste.
Nivelurile de radiaţii mai scăzute – inclusiv nivelurile la care suntem expuşi în mod
normal – nu distrug celulele dar pot cauza modificări la nivelul acestora (prin deteriorarea ADN-
ului). În multe cazuri, modificările vor fi benigne sau vor putea fi remediate de organism. Cu
toate acestea, există posibilitatea ca, ulterior, modificările să devină maligne adică să ducă la
apariţia cancerului sau, dacă sunt afectate organele de reproducere, copii persoanei respective pot
fi afectaţi. Probabilitatea producerii unor astfel de efecte – cunoscute ca efecte stocastice – creşte
odată cu doza, dar nu se poate determina, prin examinarea unei anumite persoane, dacă efectul de
care suferă a fost cauzat de radiaţii sau de altceva.
Se presupune că orice nivel de expunere, oricât ar fi de mic, implică un risc: la niveluri de
expunere foarte scăzute riscul este foarte mic, dar se presupune că nu este zero. O serie de
modificari neletale ale secventelor ADN produse de iradiere pot cauza transformari maligne.
Astfel, nu este deloc surprinzator ca neoplasme secundare pot apare prin expunerea la radiatii
ionizante.
15
Nu este clar daca exista o doza "sigura" care sa nu aiba nici un efect advers biologic.
Trebuie accentuat ca estimarile prind riscul dezvoltarii cancerului dupa expunere la radiatii
ionizante in doze joase sunt derivate din extrapolarile riscurilor pentru doze inalte si expuneri
acute. Riscurile prezise de aparitie a cancerului sunt, deci, susceptibile de modificari care depind
de presupunerile facute privind datele disponibile pentru analiza.
De-a lungul istoriei expunerii omului la radiatii ionizante, au existat cazuri documentate
de crestere a ratei cancerului dupa expunerea la radiatii. Populatiile studiate includ
supravietuitorii bombei atomice din timpul celui de-al doilea Razboi Mondial, lucratorii care si-
au inmuiat pensulele folosind limba in timp ce marcau cadranele de ceas cu vopsea continand
radiu, pacientii care au suferit multiple examene fluoroscopice pentru tuberculoza, pacientii care
au fost supusi iradierii vertebrale pentru spondilita anchilozanta, pacientele care au fost supuse
iradierii de san pentru mastita postpartum si altii.
Expunerea la radiatii ionizante la varste mai tinere pare sa creasca sansa dezvoltarii
carcinoamelor induse de iradiere. Totusi, cancerele induse debuteaza la varste similare cu
cancerele native si datele disponibile pledeaza impotriva iradierii ca si cauza unica a cresterii
incidentei cancerelor intalnite dupa expunerea la radiatii.
Deoarece nu se cunoaste o doza de siguranta in prezent, este prudent sa se evite expunerea de
rutina la radiatii ionizante. Intr-un raport al Organizatiei Mondiale de Sanatate in care a fost
publicata o scara a dozarii de radiatii din diferite activitati este confirmat totusi faptul ca si cea
mai mica doza sit imp de expunere implica un oarecare risc. Riscul aparitiei efectelor negative
deipinde atat de doza la care a fost supusa o persoana cat si perioada in care a fost expusa. Altfel
spus o doza de 1000 de mSV acumulata intr-o ora fata de aceeasi doza intr-un an va avea efecte
mult mai intense.
16
Pentru ca expunerea la un nivel ridicat de radiatii ionizante produce un anumit risc, ar trebui sa
incercam sa le evitam in intregime? Chiar daca am vrea, acest lucru este imposibil. Radiatiile au
fost intotdeauna prezente in mediul si in corpul nostru. Cu toate acestea, putem si ar trebui sa
minimalizam doza de expunere care nu ne este necesara.Radiatiile sunt foarte usor de detectat.
Exista o varietate de instrumente simple, sensibile, capabile sa detecteze mici cantitati de radiatii
naturale sau artificiale. Exista patru cai prin care oamenii se pot proteja de sursele cunoscute de
radiatii.
17
10000mSv doza fata la in 100% din cazuri
6000mSv doza fatala in majoritatea cazurilor
5000mSv doza extrem de severa, risc ridicat de deces imediat
500mSV 1/250 de pers va suferi de cancer
400mSv doza maxima/ora de la Fukushima
100mSV doza limita dupa care este suspectata aparitia cancerului/an
36mSv consumul a 1,5 pachete de tigari pe zi
10mSv tomograf
6mSv o ora petrecuta in Cernobal in 2010
3mSv mamograma
1,5mSv radiografie coloana vertebrala
250µSv limita admisa a emisiilor unei centrale nucleare /1an
100µSv radiografie pulmonara
5µSv radiografie dentara
0,4 µSv doza normala din corpul uman
0,1 µSV consumul unui fruct
1000 µSv (micro-Sievert)=1 mSv (mili-Sievert)
limitarea duratei expunerii: pentru oamenii care sunt expusi la radiatii pe langa cele de
fundal datorita naturii muncii lor, doza este micsorata si riscul imbolnavirii in principiu
eliminat prin limitarea duratei expunerii;
distanta: la fel cum caldura unui foc este mai mica cu cresterea distantei, si intensitatea
radiatiilor descreste direct proportional cu distanta de la sursa;
bariere: barierele de plumb, beton sau apa ofera o protectie buna impotriva radiatiilor
penetrante cum ar fi radiatiile γ. Prin urmare, materialele radioactive sunt adesea
depozitate sau manuite in apa sau cu ajutorul robotilor in camere construite din beton
gros sau cu pereti imbracati in plumb;
depozitare: materialele radioactive sunt izolate si tinute in afara mediului. Izotopii
radioactivi (de ex. cei pentru medicina) sunt eliminati in incaperi inchise, in timp ce
reactoarele nucleare functioneaza intr-un sistem cu bariere multiple care impiedica
scurgerile de material radioactiv. Camerele au o presiune atmosferica scazuta, astfel incat
orice scurgere ar avea loc nu ar iesi din incapere.
Remedii naturiste impotriva contaminarii cu radiatii
Expunerea si contaminarea cu radiatii poate fi insa prevenita si tratata cu ajutorul
alimentelor. Exista o serie de astfel de alimente care ajuta organismul uman sa tolereze mai bine
efectele poluarii si ale radiatiilor.
Semintele de hrisca sunt bogate in rutin, protejeaza impotriva radiatiilor si stimuleaza
productia de maduva osoasa. Fibrele mucilaginoase din algele marine previn reabsorbtia
strontiului radioactiv, a bariului, cadmiului si radiului, pe care le elimina din organismul uman.
Algele marine sunt de asemenea bogate in iod natural. Acesta stimuleaza tiroida, iar in acest fel
radiatiile nu mai sunt absorbite. Alimentele bogate in clorofila, precum spirulina, intaresc
celulele, transporta oxigenul, ajuta la detoxifierea sangelui si ficatului, neutralizeaza elementele
poluante si stimuleaza productia de acid robonucleic. Doza indicata zilnic pentru o persoana este
de 3 - 5 grame.
Legumele bogate in sulf, precum broccoli, varza, ridichi, rucola, usturoiul, ceapa, fasolea
sau gulia ajuta la neutralizarea radicalilor liberi, care distrug celulele. Alimentele bogate in
pectina, precum morcovii, semintele de floarea soarelui sau merele, tin departe de organism
elementele poluante, care nu mai pot fi astfel asimilate. Legumele cu un continut ridicat de beta
18
caroten, precum legumele cu frunze verzi sau cartofii dulci, intaresc imunitatea si protejeaza
celulele. Iradierea contribuie si la instalarea anemiei. Astfel, consumul de alimente verzi si
radacinoase ajuta la intarirea sangelui. Drojdia alimentara, bogata in vitamina B ajuta la
eliminarea metalelor grele din organism. Pentru tratarea efectelor secundare ale radiatiilor sunt
indicate si alimentele bogate in acid nucleic, precum spirulina, drojdia, Chlorella sau polenul de
albine. Plante utile in tratamentul afectiunilor cauzate de radiatii:
19
Aloe Vera contine stimulatori biogeni care ajuta la vindecarea arsurilor provocate de radiatii
Radacina de papadie imbunatateste functia organelor care sunti mplicate in procesul de elimnare al toxinelor din organism.
Ginsengul siberian amelioreaza simptomele produse de expunerea la radiatii si agenti poluatoriindeparteaza oboseala si reduce efectele stresului
Florile de trifoi rosu imbunatateste sanatatea intregului organism si ajuta la eliminarea toxinelor.
Urzicile curata si intaresc rinichii ajuta la reinnoirea sangelui
Ceaiul verde contine agenti radioprotectorieste antioxidant, stimuleaza sistemul imunitar
Menta reduce greata provocata de expunerea la radiatii
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, insotind aparitia si evolutia vietuitoarelor, inclusiv a omului.
Prin activitatea sa economica si sociala de-a lungul timpului, omul a modificat sursele naturale
de radiatii, creand astfel o radioactivitate naturala suplimentara si riscuri noi pentru insasi
sanatatea sa.
20
BIBLIOGRAFIE
PUBLICATII:
Energie nucleara in Romania –Riscuri posibile pentru mediul inconjurator si sanatatea umana, Bucuresti,
1996; Agenţia Internaţională pentru Energie Atomică
Radiatiile si viata, Ed. Paco, Bucuresti, 1998; Agenţia Internaţională pentru Energie Atomică
Concepte de protectie impotriva radiatiilor, Ed. H. Hulubei, Bucuresti, 1996 Agenţia Internaţională
pentru Energie Atomică
Supravegherea starii de sanatate a persoanelor expuse professional la radiatii ionizante- Ghid
pentru medicii de Medicina Muncii, Viena, 1998, Agenţia Internaţională pentru Energie Atomică
http://www.insp.gov.ro/soft/www.ispb.ro/radiatii/index.html
http://www.nucleare.ro/radiatii-nucleare.html
http://www.iaea.org/
21