Tipos de poluição radioativa, causas, consequências

O contaminação radioativa É definido como a incorporação de elementos radioativos indesejados no ambiente. Isso pode ser natural (radioisótopos presentes no ambiente) ou artificial (elementos radioativos produzidos pelo ser humano).

Entre as causas da poluição radioativa estão os testes nucleares feitos para fins de guerra. Estes podem gerar chuvas radioativas que se movem vários quilômetros pelo ar.

Explicação nuclear. Fonte: Foto cortesia da Administração Nacional de Segurança Nuclear / Escritório do Site de Nevada [Domínio Público]

Acidentes em centrais nucleares para obter energia são outra das principais causas da poluição radioativa. Algumas fontes de poluição são minas de urânio, atividades médicas e produção de radônio.

Esse tipo de poluição ambiental tem sérias conseqüências para o meio ambiente e seres humanos. As cadeias tróficas dos ecossistemas são afetadas e as pessoas podem apresentar sérios problemas de saúde que causam sua morte.

A principal solução para a poluição radioativa é a prevenção; Protocolos de segurança para a manipulação e armazenamento de resíduos radioativos devem ser tomados, bem como o equipamento necessário.

Entre os lugares com grandes problemas de poluição por radioatividade, temos Hiroshima e Nagasaki (1945), Fukushima (2011) e Chernobyl na Ucrânia (1986). Em todos os casos, os efeitos da saúde das pessoas expostas foram graves e causaram muitas mortes.

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Tipos de radiação

A radioatividade é o fenômeno pelo qual alguns corpos emitem energia na forma de partículas (radiação corpuscular) ou ondas eletromagnéticas. Isso é produzido pelos radioisótopos tão chamados.

Os radioisótopos são átomos do mesmo elemento que têm um núcleo instável e precisam se desintegrar até que atinjam uma estrutura estável. Quando eles se desintegram, os átomos emitem energia e partículas que são radioativas.

A radiação radioativa também é chamada de ionização, pois eles podem causar ionização (perda de elétrons) de átomos e moléculas. Essas radiação podem ser de três tipos:

Radiação ALFA

São emitidas partículas de núcleos de hélio ionizados que podem percorrer distâncias muito curtas. A capacidade de penetração dessas partículas é pequena, para que elas possam ser interrompidas por uma folha de papel.

Radiação beta

São emitidos elétrons que têm grande energia, devido à desintegração de prótons e nêutrons. Esse tipo de radiação é capaz de viajar vários metros e pode ser interrompido em placas de vidro, alumínio ou madeira.

Radiação gama

É um tipo de radiação eletromagnética com alta energia, que se origina de um núcleo atômico. O núcleo passa de um estado excitado para uma de menos energia e radiação eletromagnética é liberada.

A radiação gama tem um poder de alta penetração e pode viajar centenas de metros. Para parar, vários centímetros de chumbo ou até 1 metro de concreto são necessários.

Tipos de poluição radioativa

A poluição radioativa pode ser definida como a incorporação de elementos radioativos indesejados no meio ambiente. Os radioisótopos podem estar presentes em água, ar, terra ou seres vivos.

De acordo com a origem da radioatividade, a poluição radioativa é de dois tipos:

Natural

Esse tipo de poluição vem de elementos radioativos que ocorrem na natureza. A radioatividade natural se origina de raios cósmicos ou crosta da Terra.

A radiação cósmica é constituída por partículas com alta energia que vem do espaço externo. Essas partículas ocorrem quando ocorrem explosões das supernovas, nas estrelas e no sol.

Quando os elementos radioativos chegam à terra, eles são desviados pelo campo eletromagnético do planeta. No entanto, nos pólos, a proteção não é muito eficiente e pode entrar na atmosfera.

Outra fonte de radioatividade natural é os radioisótopos presentes no córtex da Terra. Esses elementos radioativos são responsáveis ​​por manter o calor interno do planeta.

Os principais elementos radioativos do manto da terra são urânio, tório e potássio. A Terra perdeu elementos com curtos períodos radioativos, mas outros têm uma vida de bilhões de anos. Entre os últimos estão urânio₂₃₅, urânio₂₃₈, Torio₂₃₂ e potássio₄₀.

Urânio₂₃₅, urânio₂₃₈ e Torio₂₃₂ Eles formam três núcleos radioativos presentes na poeira que origina as estrelas. Esses grupos radioativos se desintegram dão origem a outros elementos com vidas médias mais curtas.

Da desintegração do urânio₂₃₈ O rádio é formado e o radônio (elemento radioativo gasoso). O radônio é a principal fonte de poluição radioativa natural.

Artificial

Essa poluição é produzida por atividades humanas, como medicina, mineração, indústria, testes nucleares e geração de energia.

Durante 1895, o físico alemão descobriu acidentalmente radiação artificial. O pesquisador descobriu que os raios X eram ondas eletromagnéticas que se originaram do choque dos elétrons dentro de um tubo de vácuo.

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Radioisótopos artificiais são produzidos em laboratório, ocorrendo reações nucleares. Em 1919, o primeiro isótopo radioativo artificial é produzido a partir de hidrogênio.

Os isótopos radioativos artificiais são produzidos desde bombardeios de nêutrons até diferentes átomos. Estes, ao penetrar nos núcleos, os desestabilizam e os carregam com energia.

A radioatividade artificial tem inúmeras aplicações em diferentes áreas, como atividades de medicina, industrial e guerra. Em muitos casos, esses elementos radioativos são erros pelo ambiente, causando sérios problemas de poluição.

Causas

A poluição radioativa pode se originar de diferentes fontes, geralmente devido à manipulação errônea de elementos radioativos. Algumas das causas mais frequentes são mencionadas abaixo.

Ensaios nucleares

Usina nuclear na Pensilvânia, Estados Unidos. Fonte: consulte a página para o autor [domínio público] Centros de controle e prevenção de doenças Saúde pública

Refere -se à detonação de diferentes armas nucleares experimentais, principalmente para o desenvolvimento de armas militares. Explosões nucleares também foram realizadas para cavar poços, extrair combustíveis ou construir alguma infraestrutura.

Os testes nucleares podem ser estratosféricos atmosféricos (dentro da atmosfera da Terra) (fora da atmosfera do planeta), subaquáticos e subterrâneos. Atmosférico são os mais poluentes, pois produzem uma grande quantidade de chuva radioativa que é dispersa em vários quilômetros.

Partículas radioativas podem contaminar fontes de água e alcançar o solo. Essa radioatividade pode atingir diferentes níveis tróficos através de cadeias alimentares e afetar as culturas e, assim, atingir o ser humano.

Uma das principais formas de poluição radioativa indireta é através do leite, para que possa afetar a população infantil.

Desde 1945, cerca de 2 foram feitos.000 testes nucleares em todo o mundo. No caso particular da América do Sul, a chuva radioativa afetou principalmente o Peru e o Chile.

Geradores de energia nuclear (reatores nucleares)

Um grande número de países atualmente usa reatores nucleares como fonte de energia. Esses reatores produzem reações nucleares controladas pela cadeia, geralmente por fissão nuclear (ruptura de um núcleo atômico).

A contaminação ocorre principalmente devido à fuga dos elementos radioativos das usinas nucleares. Desde os meados do século XX, foram apresentados problemas ambientais associados a usinas nucleares.

Quando os vazamentos ocorrem em reatores nucleares, esses poluentes podem mover centenas de quilômetros pelo ar, o que gerou a contaminação de fontes de água, terra e alimentos que afetaram comunidades próximas.

Acidentes radiológicos

Eles geralmente ocorrem associados a atividades industriais, devido à manipulação inadequada de elementos radioativos. Em alguns casos, os operadores não lidam adequadamente com o equipamento e podem ser gerados vazamentos para o ambiente.

Radiação ionizante pode ser gerada que causam danos aos trabalhadores do setor, equipamentos ou liberando -se para a atmosfera.

Mineração de urânio

O urânio é um elemento que está em depósitos naturais em diferentes áreas do planeta. Este material é amplamente utilizado como matéria -prima para produzir energia em usinas nucleares.

Quando a exploração desses depósitos de urânio é feita, os elementos residuais radioativos são gerados. Os materiais residuais produzidos são liberados na superfície onde se acumulam e podem ser dispersos pelo vento ou chuva.

O resíduo produzido gera uma grande quantidade de radiação gama, que é muito prejudicial aos seres vivos. Além disso, os altos níveis de radônio ocorrem e a contaminação de fontes de água pode ocorrer no lençol freático devido à lixiviação.

O radônio é a principal fonte de poluição nos trabalhadores dessas minas. Este gás radioativo pode ser facilmente inalado e invadir as vias aéreas, gerando câncer pulmonar.

Atividades médicas

Nas diferentes aplicações da medicina nuclear, existem isótopos radioativos que devem ser descartados. Materiais de laboratório e águas residuais geralmente são contaminadas com elementos radioativos.

Da mesma forma, o equipamento de radioterapia pode gerar poluição radioativa para operadores e pacientes.

Materiais radioativos na natureza

Materiais radioativos na natureza (norma) normalmente podem ser encontrados no ambiente. Eles geralmente não produzem poluição radioativa, mas diferentes atividades humanas tendem a concentrá -las e estão se tornando um problema.

Algumas fontes de concentração de materiais normais são a combustão de carvão mineral, combustíveis derivados da produção de petróleo e fertilizantes.

Nas áreas de incineração de lixo e diferentes resíduos sólidos, o acúmulo de potássio pode ser apresentado₄₀ e radônio₂₂₆. Em áreas onde o carvão vegetal é o principal combustível, esses radioisótopos também são apresentados.

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A rocha fosfórica usada como fertilizante contém altos níveis de urânio e tório, enquanto no radônio da indústria de petróleo e o chumbo se acumula.

Consequências

Sobre o meio ambiente

As fontes de água podem ser contaminadas com isótopos radioativos, afetando os vários ecossistemas aquáticos. Da mesma forma, essas águas contaminadas são consumidas por vários organismos que são afetados.

Quando a poluição do solo ocorre, eles estão empobrecidos, perdem a fertilidade e não podem ser usados ​​em atividades agrícolas. Além disso, a poluição radioativa afeta as cadeias tróficas em ecossistemas.

Assim, as plantas são contaminadas por radioisótopos pelo solo e passam em direção a herbívoros. Esses animais podem sofrer mutações ou morrer devido à radioatividade.

Os predadores são afetados pela menor disponibilidade de alimentos ou contaminados pelo consumo de animais carregados com radioisótopos.

Sobre humanos

A radiação ionizante pode causar danos letais aos humanos. Isso ocorre porque os isótopos radioativos danificam a estrutura do DNA que compõe as células.

Nas células, a radiolisia (decomposição da radiação) ocorre tanto do DNA quanto da água contida no mesmo. Isso resulta em morte celular ou ocorrência de mutações.

Mutações podem causar diferentes anomalias genéticas que podem causar defeitos ou doenças hereditárias. Entre as doenças mais comuns estão o câncer, principalmente a tireóide, pois fixa o iodo.

A medula óssea também pode ser afetada, o que causa diferentes tipos de anemia e até leucemia. Além disso, o sistema imunológico pode ser enfraquecido, tornando -o mais sensível a infecções bacterianas e virais.

Entre outras consequências está a infertilidade e a malformação dos fetos das mães sujeitos à radioatividade. As crianças podem apresentar problemas de aprendizado, crescimento e cérebros pequenos.

Às vezes, os danos podem causar morte celular, afetando tecidos e órgãos. Em caso de órgãos vitais, a morte pode ser causada.

Prevenção

A poluição radioativa é muito difícil de controlar quando ocorre. É por isso que os esforços devem ser focados na prevenção.

Resíduos radioativos

Armazenamento de resíduos radioativos. Fonte: D5481026 [CC BY-SA.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)]

O gerenciamento de resíduos radioativos é uma das principais formas de prevenção. Estes devem ser organizados seguindo os padrões de segurança para evitar a contaminação das pessoas que as manipulam.

Os resíduos radioativos devem ser separados de outros materiais e tentar reduzir seu volume para serem manipulados com mais facilidade. Em alguns casos, o tratamento desses resíduos é realizado para torná -los mais manipuláveis ​​formas sólidas.

Posteriormente, os resíduos radioativos devem ser colocados em recipientes adequados para evitar contaminar o ambiente.

Os contêineres são armazenados em locais isolados com protocolos de segurança ou também podem ser enterrados em uma grande profundidade no mar.

Centrais nucleares

Uma das principais fontes de poluição radioativa são centrais nucleares. Portanto, é recomendável que pelo menos 300 km dos centros urbanos sejam construídos.

Também é importante que as usinas nucleares sejam treinadas adequadamente para lidar com equipamentos e evitar acidentes. Também é recomendável que as populações próximas a essas instalações conheçam os possíveis riscos e maneiras de agir em caso de um acidente nuclear.

Proteção de pessoal que trabalha com elementos radioativos

A prevenção mais eficaz contra a poluição radioativa é que o pessoal é treinado e tem proteção adequada. O tempo de exposição das pessoas à radioatividade deve ser reduzido.

As instalações devem ser construídas corretamente, evitando poros e fissuras onde os radioisótopos podem acumular. Bons sistemas de ventilação devem ser adquiridos, com filtros que evitam a produção de desperdício para o meio ambiente.

Os funcionários devem ter proteção adequada, como telas e roupas de proteção. Além disso, roupas e equipamentos utilizados devem ser descontaminados periodicamente.

Tratamento

Existem algumas medidas que podem ser tomadas para aliviar os sintomas da poluição radioativa. Entre eles, as transfusões de sangue podem ser mencionadas, melhoria do sistema imunológico ou transplante de medula.

No entanto, esses tratamentos são paliativos, pois é muito difícil eliminar a radioatividade do corpo humano. No entanto, os tratamentos estão sendo realizados atualmente com moléculas quelantes que podem isolar os radioisótopos no corpo.

Quelentes (moléculas não -tóxicas) se ligam a isótopos radioativos, formando complexos estáveis ​​que podem ser eliminados do organismo. Eles conseguiram sintetizar quelentes capazes de eliminar até 80% da poluição.

Exemplos de lugares contaminados com radioatividade

Como a energia nuclear tem sido usada em diferentes atividades humanas, ocorreram vários acidentes por radioatividade. Para que as pessoas afetadas conheçam a seriedade deles, uma escala de acidentes nucleares foi estabelecida.

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A escala internacional de acidentes nucleares (INES) foi proposta pela Organização Internacional de Energia Atômica em 1990. O INES tem uma escala de 1 a 7, onde 7 indica um acidente grave.

Os exemplos mais graves de contaminação por radioatividade são mencionados abaixo.

Hiroshima e Nagasaki (Japão)

As bombas nucleares começaram a se desenvolver nos anos 40 do século XX, com base nos estudos de Albert Einstein. Essas armas nucleares foram usadas pelos Estados Unidos durante a Segunda Guerra Mundial.

Em 6 de agosto de 1945, uma bomba de urânio enriquecida explodiu sobre a cidade de Hiroshima. Isso gerou uma onda de calor de cerca de 300.000 ° C e um grande surto de radiação gama.

Posteriormente, houve uma chuva radioativa que foi espalhada pelo vento carregando a poluição a uma distância maior. Devido à explosão, aproximadamente 100 morreram.000 pessoas e para os efeitos da radioatividade 10.000 mais nos anos seguintes.

Em 9 de agosto de 1945, uma segunda bomba nuclear eclodiu na cidade de Nagasaki. Esta segunda bomba foi enriquecida por Plutônio e foi mais poderosa que Hiroshima.

Nas duas cidades, os sobreviventes de explosão apresentaram vários problemas de saúde. Assim, o risco de câncer na população aumentou 44% entre 1958 e 1998.

Atualmente, ainda há consequências da poluição radioativa dessas bombas. Mais de 100 são considerados para viver.000 pessoas afetadas pela radiação, incluindo aquelas que estavam no útero.

Nesta população, existem altos índices de leucemia, sarcomas, carcinomas e glaucomas. Um grupo de crianças sujeitas a radiação na barriga materna apresentou aberrações cromossômicas.

Chernobil (Ucrânia)

É considerado um dos acidentes nucleares mais graves da história. Aconteceu em 26 de abril de 1986 em uma usina nuclear e é o nível 7 no Ines.

Os trabalhadores estavam fazendo um teste simulando um corte de suprimento elétrico e um dos reatores sofreu superaquecimento. Isso causou a explosão de hidrogênio dentro do reator e jogou mais de 200 toneladas de material radioativo na atmosfera.

Durante a explosão, mais de 30 pessoas morreram e a chuva radioativa se espalhou por vários quilômetros ao redor. Considera -se que, como uma radioatividade, mais de 100 morreram.000 pessoas.

O nível de incidência de diferentes tipos de câncer aumentou 40% nas áreas afetadas da Bielorrússia e Ucrânia. Um dos tipos mais frequentes de câncer é a tireóide e a leucemia.

Condições associadas ao sistema respiratório e digestivo para exposição à radioatividade também foram observadas. No caso de crianças que estavam no útero, mais de 40% apresentaram deficiências imunológicas.

Eles também apresentaram anomalias genéticas, aumento de doenças de doenças e do sistema urinário, bem como envelhecimento prematuro.

Fukushima Daiichi (Japão)

Usina nuclear de Fukushima, Japão. Fonte: Globo Digital [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Este acidente foi uma conseqüência de um terremoto de magnitude 9 que abalou o Japão em 11 de março de 2011. Posteriormente, houve um tsunami que desativa os sistemas de resfriamento e eletricidade de três dos reatores de usina nuclear de Fukushima.

Várias explosões e incêndios ocorreram nos reatores e vazamentos de radiação foram gerados. Este acidente foi inicialmente descrito como o nível 4, mas por suas conseqüências, foi subsequentemente levantado no nível 7.

A maior parte da contaminação por rádio foi para a água, principalmente o mar. Atualmente, existem grandes tanques de armazenamento de água contaminados neste centro.

Essas águas contaminadas são consideradas um risco para os ecossistemas do Oceano Pacífico. Um dos radioisótopos mais problemáticos é o césio que se move facilmente na água e pode se acumular em invertebrados.

A explosão não causou mortes de radiação direta e níveis de exposição à radioatividade foram inferiores aos de Chernobil. No entanto, alguns operadores apresentaram alterações no DNA alguns dias após o acidente.

Da mesma forma, alterações genéticas foram detectadas em algumas populações de animais submetidos a radiação.

Referências

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